Γιατί το λάδι δεν θα αναμιχθεί στο νερό;

Οι πετρελαιοκηλίδες και οι σάλτσες σαλάτας δείχνουν ένα σημαντικό επιστημονικό μάθημα: Το λάδι και το νερό δεν αναμιγνύονται. Οι λόγοι για αυτό το φαινόμενο σχετίζονται με τα μικρότερα σωματίδια που απαρτίζουν καθεμία από αυτές τις ουσίες. Η μοριακή δομή του νερού και του λαδιού καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, το λάδι και το νερό δεν αποκρούουν το ένα το άλλο. Μια ματιά στις πιο βασικές ιδιότητές τους δείχνει γιατί διαχωρίζονται.

Η αλληλεπίδραση νερού και λαδιού προκύπτει από την ηλεκτρική φόρτιση των μορίων νερού. Ένα μόριο νερού περιέχει δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου, εξ ου και το επιστημονικό του όνομα "H20". Τα άτομα υδρογόνου εκπέμπουν α θετικό ηλεκτρικό φορτίο στο ένα άκρο του μορίου και τα άτομα οξυγόνου εκπέμπουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο στο άλλο πλευρά. Για το λόγο αυτό, οι επιστήμονες ονομάζουν μόρια νερού «πολικά». Τα μόρια λαδιού δεν περιέχουν φορτίο, που σημαίνει ότι είναι μη πολικά.

Τα άτομα με αρνητικό φορτίο προσελκύουν άτομα με θετικό φορτίο. Έτσι, το αρνητικά φορτισμένο άτομο οξυγόνου στο τέλος ενός μορίου νερού προσελκύει τα θετικά φορτισμένα άτομα υδρογόνου στο τέλος ενός άλλου. Δημιουργούν μια σύνδεση που ονομάζεται "δεσμός υδρογόνου". Λόγω του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων νερού, τα μόρια λαδιού εμφανίζουν ισχυρότερη έλξη στο νερό από ό, τι έναντι άλλων μορίων ελαίου. Γι 'αυτό το λάδι τείνει να δημιουργεί μια λεπτή μεμβράνη όταν πέφτει σε μικρές ποσότητες πάνω στο νερό. Τα μόρια λαδιού προσπαθούν να εξαπλωθούν για να προσκολληθούν στο νερό, αντί να δημιουργήσουν μια σφιχτή μπάλα μορίων ελαίου που συνδέονται μεταξύ τους.

Λόγω της πολικότητάς τους, τα μόρια νερού έχουν ισχυρότερη έλξη το ένα προς το άλλο από ό, τι προς τα μόρια του λαδιού. Τα μόρια λαδιού προσπαθούν να συνδεθούν στο νερό, αλλά οι δεσμοί υδρογόνου που συνδέουν τα μόρια νερού μαζί παραμένουν πολύ ισχυροί για να τα αφήσουν. Εάν τραβηχτεί πέρα ​​από την επιφάνεια του νερού, το λάδι θα εκτείνεται σε ένα στρώμα το πάχος ενός μορίου αφού κάθε μόριο λαδιού επιχειρεί να προσκολληθεί στο νερό. Εάν ανακινείται στο νερό, τα μόρια λαδιού σχηματίζονται σε ξεχωριστές μπάλες επειδή οι δεσμοί που συγκρατούν τα μόρια νερού δεν θα σπάσουν εύκολα για να τους αφήσουν.

Δεδομένου ότι τα μόρια του νερού δεν θα αφήσουν τα μόρια του πετρελαίου να συνδέονται μεταξύ τους, το λάδι απομακρύνεται από το κέντρο του νερού. Δεν θα βρείτε ένα βάζο νερού με λάδι που βρίσκεται στη μέση - τα μόρια του νερού δεν θα διαχωριστούν για να επιτρέψουν αυτό το σενάριο. Τα μόρια νερού εμφανίζουν υψηλότερη πυκνότητα από τα μόρια ελαίου, που σημαίνει ότι ζυγίζουν περισσότερο. Επειδή είναι ελαφρύτερο, το λάδι ανεβαίνει στην κορυφή. Εάν αναδευτεί, το λάδι και το νερό χωρίζονται πάντα ξανά με λάδι στην κορυφή.