Podobne rozpuszcza podobne

Michael próbuje dowiedzieć się, które substancje da się rozpuścić w wodzie. W wodzie można rozpuścić sól i alkohol. I ocet. I mydło. Ale oleju już nie.

Dlaczego? Odpowiedzi trzeba poszukać w budowie cząsteczkowej tych substancji. Cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru, połączonych z atomem tlenu. Obydwa atomy wodoru znajdują się po tej samej stronie atomu tlenu, a to jest ważne. Dlaczego?

Wokół atomów i między nimi są elektrony. Atom tlenu przyciąga elektrony z większą siłą, niż atom wodoru. Elektrony są odciągane od „strony wodorowej” cząsteczki i przyciągane do „strony tlenowej”. W rezultacie jedna strona jest naładowana dodatnio, a druga strona ujemnie. Cząsteczka wody to cząsteczka polarna.

Strony naładowane dodatnio i ujemnie doskonale przyciągają inne cząsteczki o ładunkach dodatnich i ujemnych, czyli inne substancje polarne. Oto chlorek sodu, lub inaczej sól kuchenna. Składa się ona z krystalicznej sieci jonów dodatnich i ujemnych. Ponieważ ma obszary zarówno dodatnie jak i ujemne, jest substancją polarną, tak jak woda. Zobaczcie, co się stanie, gdy wymieszamy ją z wodą.

Dodatnio naładowane strony cząsteczek wody są przyciągane do jonów ujemnych, a strony naładowane ujemnie są przyciągane do jonów dodatnich. Sieć krystaliczna zostaje przerwana i jony swobodnie unoszą się w wodzie. Substancja polarna, taka jak chlorek sodu, często dobrze łączy się z innymi substancjami polarnymi, takimi jak woda. Nie trzeba nawet, żeby dodatnie i ujemne obszary były na całej cząsteczce. Wystarczy, gdy tylko jedna jej część jest polarna.

Oto cząsteczka alkoholu i cząsteczka kwasu octowego, znajdującego się w occie. Tak jak w przypadku wody mamy tu atomy tlenu, które przyciągają elektrony z pobliskich atomów. I tak jak w wodzie niektóre atomy wodoru stają się naładowane dodatnio. To także są cząsteczki polarne, które można rozpuszczać w wodzie. Teraz spójrzcie na tę substancję: to jod.

W cząsteczce jodu występuje tylko jeden rodzaj atomów. Obydwie jej strony przyciągają elektrony z taką samą siłą. Obydwie strony są tak samo naładowane ujemnie. Struktura tej cząsteczki jest symetryczna. Mamy więc równomiernie rozłożone elektrony, a to oznacza brak polarności.

Taką cząsteczkę nazywamy niepolarną. Gdy mieszamy proszek z wodą ... nie rozpuszcza się on tak łatwo. To dlatego, że substancje polarne i niepolarne nie łączą się dobrze ze sobą. W jakiej substancji najlepiej byłoby rozpuścić jod?

Spójrzmy na olej spożywczy. W cząsteczkach oleju i tłuszczu też są atomy tlenu, które przyciągają do nich elektrony. Ale zobaczcie: atomy tlenu znajdują się między atomami węgla i nie są powiązane z żadnymi atomami wodoru, od których mogłyby przyciągnąć elektrony. Długie „ramiona” węgla i wodoru są całkowicie symetryczne a każda strona przyciąga elektrony z równą siłą, więc elektrony w cząsteczce są rozłożone równomiernie. To oznacza, że olej - tak samo jak jod - jest substancją niepolarną.

Gdy dodamy sproszkowany jod, rozpuści się on w oleju. Chlorek sodu można rozpuścić w wodzie, ale w oleju już nie. Jod rozpuszcza się w oleju, ale w wodzie nie. Dlaczego? Ponieważ chlorek sodu i woda to substancje polarne, a jod i olej to substancje niepolarne.

Rozpuszczalniki polarne rozpuszczają substancje polarne. Rozpuszczalniki niepolarne rozpuszczają substancje niepolarne. Streszcza to zasada, która mówi: podobne rozpuszcza podobne.