Chemici mají rčení: „Like se rozpouští jako.“ Tento aforismus odkazuje na specifickou charakteristiku molekul rozpouštědla a rozpuštěných látek, které se v něm rozpustí. Tou charakteristikou je polarita. Polární molekula je molekula, která má proti sobě elektrické náboje; mysli póly, ale s kladným a záporným namísto severu a jihu. Pokud zkombinujete dvě látky s polárními molekulami, mohou se tyto polární molekuly navzájem přitahovat spíše než ostatní ve sloučeninách, které tvoří, v závislosti na velikosti polarity. Molekula vody (H20) je silně polární, a proto voda tak dobře rozpouští látky. Tato schopnost dala vodě pověst univerzálního rozpouštědla.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Polární molekuly vody se shromažďují kolem molekul jiných polárních sloučenin a síla přitažlivosti tyto sloučeniny rozdělí. Molekuly vody obklopují každou molekulu, jak se odštěpuje, a molekula přechází do roztoku.
Jako malé magnety
Každá molekula vody je kombinací dvou atomů vodíku a atomu kyslíku. Pokud by se atomy vodíku uspořádaly symetricky na obou stranách atomu kyslíku, byla by molekula elektricky neutrální. To se ale neděje. Oba vodíky se uspořádaly v pozicích 10 hodin a 2 hodin, něco jako uši Mickeyho myši. To dává molekule vody čistý kladný náboj na straně vodíku a záporný náboj na druhé straně. Každá molekula je jako mikroskopický magnet přitahovaný k opačnému pólu sousední molekuly.
Jak se látky rozpouštějí
Ve vodě se rozpustí dva typy látek: iontové sloučeniny, jako je chlorid sodný (NaCl nebo tabulka) sůl) a sloučeniny složené z větších molekul, které mají kvůli jejich uspořádání síťový náboj atomy. Amoniak (NH3) je příkladem druhého typu. Tyto tři vodíky jsou na dusíku uspořádány asymetricky a vytvářejí na jedné straně čistý kladný náboj a na druhé negativní.
Když zavedete do vody polární látku, molekuly vody se chovají jako malé magnety přitahované ke kovu. Shromažďují se kolem nabitých molekul rozpuštěné látky, dokud síla přitažlivosti, kterou vytvářejí, nebude větší než síla vazby, která drží rozpuštěnou látku pohromadě. Jak se každá molekula rozpuštěné látky postupně rozpadá, obklopují ji molekuly vody a ta se promění v roztok. Pokud je rozpuštěnou látkou pevná látka, probíhá tento proces postupně. Povrchové molekuly jsou první, kdo je vystaví, a ty vystaví molekulám vody, které se ještě nespojily.
Pokud se do roztoku dostává dostatek molekul, může roztok dosáhnout nasycení. Daná nádoba obsahuje konečný počet molekul vody. Poté, co se všechny elektrostaticky „přilepí“ k atomům nebo molekulám rozpuštěné látky, již se rozpuštěná látka nerozpustí. V tomto okamžiku je roztok nasycen.
Fyzikální nebo chemický proces?
Fyzikální změna, jako je zmrazení vody nebo tání ledu, nemění chemické vlastnosti sloučeniny, která touto změnou prochází, zatímco chemický proces ano. Příkladem chemické změny je proces spalování, při kterém se kyslík spojuje s uhlíkem za vzniku oxidu uhličitého. CO2 má jiné chemické vlastnosti než kyslík a uhlík, které ho kombinují.
Není jasné, zda je rozpuštění látky ve vodě fyzikální nebo chemický proces. Když rozpustíte iontovou sloučeninu, jako je sůl, výsledný iontový roztok se stane elektrolytem s jinými chemickými vlastnostmi než čistá voda. To by z něj udělalo chemický proces. Na druhou stranu můžete veškerou sůl získat v původní formě pomocí fyzického procesu varu z vody. Když se větší molekuly, jako je cukr, rozpustí ve vodě, molekuly cukru zůstanou nedotčené a roztok se nestane iontovým. V takových případech je rozpuštění jasněji fyzickým procesem.