Los químicos tienen un dicho: "Como se disuelve como". Este aforismo se refiere a una característica específica de las moléculas de un solvente y los solutos que se disolverán en él. Esa característica es la polaridad. Una molécula polar es aquella que tiene cargas eléctricas opuestas entre sí; Piense en polos pero con positivo y negativo en lugar de norte y sur. Si combina dos sustancias con moléculas polares, esas moléculas polares se pueden atraer entre sí. en lugar del resto de los compuestos que forman, dependiendo de la magnitud de la polaridades. La molécula de agua (H20) es fuertemente polar, por lo que el agua es tan buena para disolver sustancias. Esta capacidad le ha dado al agua la reputación de ser un solvente universal.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Las moléculas de agua polar se acumulan alrededor de las moléculas de otros compuestos polares y la fuerza de atracción rompe los compuestos. Las moléculas de agua rodean a cada molécula a medida que se desprende y la molécula se disuelve.
Como pequeños imanes
Cada molécula de agua es una combinación de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Si los átomos de hidrógeno se dispusieran simétricamente a cada lado del átomo de oxígeno, la molécula sería eléctricamente neutra. Sin embargo, eso no es lo que sucede. Los dos hidrógenos se colocan en las posiciones de las 10 en punto y las 2 en punto, algo así como las orejas de Mickey Mouse. Esto le da a la molécula de agua una carga neta positiva en el lado del hidrógeno y una carga negativa en el otro lado. Cada molécula es como un imán microscópico atraído por el polo opuesto de la molécula adyacente.
Cómo se disuelven las sustancias
Dos tipos de sustancias se disolverán en agua: compuestos iónicos, como cloruro de sodio (NaCl, o de mesa). sal) y compuestos compuestos por moléculas más grandes que tienen una carga neta debido a la disposición de sus átomos. Amoníaco (NH3) es un ejemplo del segundo tipo. Los tres hidrógenos están dispuestos asimétricamente en el nitrógeno, creando una carga neta positiva en un lado y una negativa en el otro.
Cuando introduces un soluto polar en el agua, las moléculas de agua se comportan como pequeños imanes atraídos por el metal. Se acumulan alrededor de las moléculas cargadas del soluto hasta que la fuerza de atracción que crean se vuelve mayor que la del enlace que mantiene unido al soluto. A medida que cada molécula de soluto se rompe gradualmente, las moléculas de agua la rodean y se convierte en solución. Si el soluto es un sólido, este proceso ocurre gradualmente. Las moléculas de la superficie son las primeras en desaparecer, exponiendo las que están debajo a moléculas de agua que aún no se han unido.
Si se introducen suficientes moléculas en la solución, la solución puede alcanzar la saturación. Un recipiente dado contiene un número finito de moléculas de agua. Después de que todos ellos se hayan "pegado" electrostáticamente a átomos o moléculas de soluto, no se disolverá más soluto. En este punto, la solución está saturada.
¿Un proceso físico o químico?
Un cambio físico, como la congelación del agua o el derretimiento del hielo, no cambia las propiedades químicas del compuesto que sufre el cambio, mientras que un proceso químico sí lo hace. Un ejemplo de cambio químico es el proceso de combustión, mediante el cual el oxígeno se combina con el carbono para producir dióxido de carbono. CO2 tiene diferentes propiedades químicas que el oxígeno y el carbono que se combinan para formarlo.
No está claro si disolver una sustancia en agua es un proceso físico o químico. Cuando disuelve un compuesto iónico, como la sal, la solución iónica resultante se convierte en un electrolito con propiedades químicas diferentes a las del agua pura. Eso lo convertiría en un proceso químico. Por otro lado, puede recuperar toda la sal en su forma original utilizando el proceso físico de hervir el agua. Cuando moléculas más grandes, como el azúcar, se disuelven en agua, las moléculas de azúcar permanecen intactas y la solución no se vuelve iónica. En tales casos, la disolución es más claramente un proceso físico.