• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Vad händer när en substans upplöses i vatten?

    Kemister säger: "Som löses som." Denna aforism avser en specifik egenskap hos molekylerna i ett lösningsmedel och de lösta ämnen som kommer att lösas upp i det. Den egenskapen är polaritet. En polär molekyl är en som har elektriska laddningar mot varandra. tänk poler men med positiva och negativa istället för norr och söder. Om du kombinerar två ämnen med polära molekyler, kan de polära molekylerna attraheras till varandra i stället för resten av de i de föreningar de bildar, beroende på polaritetens storlek. Vattenmolekylen (H 20) är starkt polär, vilket är anledningen till att vattnet är så bra i lösningsmedel. Denna förmåga har givit vattnet rykte för att vara ett universellt lösningsmedel.

    TL; DR (för länge, läste inte)

    Polära vattenmolekyler samlar runt molekylerna i andra polära föreningar, och attraktionskraften bryter föreningarna ifrån varandra. Vattenmolekyler omger varje molekyl när den bryter iväg, och molekylen går till lösning.

    Like Little Magnets

    Varje vattenmolekyl är en kombination av två väteatomer och en atom av syre. Om väteatomerna anordnade sig symmetriskt på vardera sidan av syreatomen skulle molekylen vara elektriskt neutral. Det är dock inte vad som händer. De två vätena ordnar sig vid klockan 10 och klockan 2, något som Mickey Mouse öron. Detta ger vattenmolekylen en positiv positiv laddning på vättsidan och en negativ laddning på andra sidan. Varje molekyl är som en mikroskopisk magnet som lockas till den motsatta polen hos den närliggande molekylen.

    Hur ämnen löses upp

    Två typer av ämnen kommer att lösas i vatten: joniska föreningar, såsom natriumklorid (NaCl , eller bordsalt) och föreningar som består av större molekyler som har en nettofyllning på grund av arrangemanget av deras atomer. Ammoniak (NH 3) är ett exempel på den andra typen. De tre vätena är ordnade asymmetriskt på kvävet, vilket ger en positiv positiv laddning på ena sidan och en negativ på den andra.

    När du introducerar ett polärt lösta ämne i vatten, beter sig vattenmolekylerna som små magneter som lockas till metall. De samlar kring de laddade molekylerna i lösningen tills dess att de dragningskraft som de skapar blir större än den för bindningen som håller lösningen tillsammans. När varje upplöst molekyl gradvis bryts bort, omger vattenmolekylerna den och det löper till lösning. Om lösningsmedlet är ett fastämne, sker denna process gradvis. Ytmolekylerna är de första som går ut och utsätter dem under vattenmolekyler som ännu inte har bundet.

    Om tillräckligt mycket molekyler går i lösning, kan lösningen nå mättnad. En given behållare innehåller ett begränsat antal vattenmolekyler. Efter att alla har blivit elektrostatiskt "fastnade" för att lösa atomer eller molekyler, kommer inte mer av lösningen att lösas upp. Vid denna punkt är lösningen mättad.

    En fysisk eller kemisk process?

    En fysisk förändring, såsom vattenfrysning eller issmältning, förändrar inte kemiska egenskaper hos föreningen som genomgår förändras, medan en kemisk process gör det. Ett exempel på en kemisk förändring är förbränningsprocessen, varvid syre kombinerar kol för att producera koldioxid. CO 2 har olika kemiska egenskaper än syre och kol som kombinerar för att bilda det.

    Det är inte klart huruvida upplösning av ett ämne i vatten är en fysisk eller kemisk process. När du löser upp en jonisk förening, såsom salt, blir den resulterande joniska lösningen en elektrolyt med olika kemiska egenskaper än rent vatten. Det skulle göra det till en kemisk process. Å andra sidan kan du återställa allt salt i sin ursprungliga form med den fysiska processen att koka bort vattnet. När större molekyler som socker upplöses i vatten, förbli sockermolekylerna intakta och lösningen blir inte jonisk. I sådana fall är upplösning tydligare en fysisk process.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com