Химиците имат една поговорка: „Подобното се разтваря подобно“. Този афоризъм се отнася до специфична характеристика на молекулите на разтворител и разтворените вещества, които ще се разтворят в него. Тази характеристика е полярността. Полярна молекула е тази, която има електрически заряди, противопоставящи се един на друг; мислите полюси, но с положителни и отрицателни вместо север и юг. Ако комбинирате две вещества с полярни молекули, тези полярни молекули могат да бъдат привлечени една към друга вместо останалите в съединенията, които образуват, в зависимост от големината на полярности. Водната молекула (H20) е силно полярна, поради което водата толкова добре разтваря веществата. Тази способност даде на водата репутацията на универсален разтворител.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Полярните молекули на водата се събират около молекулите на други полярни съединения и силата на привличане разпада съединенията. Водните молекули обграждат всяка молекула, тъй като тя се отделя и молекулата се унася в разтвор.
Като Малки магнити
Всяка водна молекула е комбинация от два водородни атома и атом кислород. Ако водородните атоми се разположат симетрично от двете страни на кислородния атом, молекулата ще бъде електрически неутрална. Това обаче не се случва. Двата водорода се подреждат в позиции 10 часа и 2 часа, донякъде като ушите на Мики Маус. Това дава на водната молекула нетен положителен заряд от страната на водорода и отрицателен заряд от другата страна. Всяка молекула е като микроскопичен магнит, привлечен към противоположния полюс на съседната молекула.
Как се разтварят веществата
Два вида вещества ще се разтворят във вода: йонни съединения, като натриев хлорид (NaCl или таблица сол) и съединения, съставени от по-големи молекули, които имат нетен заряд поради подреждането им атоми. Амоняк (NH3) е пример за втория тип. Трите водорода са разположени асиметрично върху азота, създавайки нетен положителен заряд от едната страна и отрицателен от другата.
Когато въведете полярно разтворено вещество във водата, водните молекули се държат като малки магнити, привлечени от метала. Те се събират около заредените молекули на разтвореното вещество, докато силата на привличане, която създават, не стане по-голяма от тази на връзката, която държи разтвореното вещество заедно. Тъй като всяка молекула на разтвореното вещество постепенно се отделя, молекулите на водата я заобикалят и тя се унася в разтвор. Ако разтвореното вещество е твърдо вещество, този процес се случва постепенно. Първите отиват повърхностните молекули, които излагат тези отдолу на водни молекули, които все още не са свързани.
Ако достатъчно количество молекули се отклонят в разтвора, разтворът може да достигне насищане. Даден контейнер съдържа ограничен брой водни молекули. След като всички те са се залепили електростатично за разтваряне на атоми или молекули, повече от разтвореното вещество няма да се разтвори. В този момент разтворът е наситен.
Физически или химичен процес?
Физическа промяна, като замръзване на вода или топене на лед, не променя химичните свойства на съединението, подложено на промяната, докато химичният процес го прави. Пример за химическа промяна е процесът на изгаряне, при който кислородът се комбинира с въглерод, за да се получи въглероден диоксид. CO2 има различни химични свойства от кислорода и въглерода, които се комбинират, за да го образуват.
Не е ясно дали разтварянето на дадено вещество във вода е физически или химичен процес. Когато разтворите йонно съединение, като сол, полученият йонен разтвор се превръща в електролит с различни химични свойства от чистата вода. Това би го превърнало в химичен процес. От друга страна, можете да възстановите цялата сол в първоначалния си вид, като използвате физическия процес на кипене от водата. Когато по-големите молекули като захарта се разтварят във вода, захарните молекули остават непокътнати и разтворът не става йонни. В такива случаи разтварянето е по-ясно физически процес.