Les chimistes ont un dicton: « Le genre se dissout comme. Cet aphorisme fait référence à une caractéristique spécifique des molécules d'un solvant et des solutés qui vont s'y dissoudre. Cette caractéristique est la polarité. Une molécule polaire est une molécule dont les charges électriques s'opposent; pensez aux pôles mais avec le positif et le négatif au lieu du nord et du sud. Si vous combinez deux substances avec des molécules polaires, ces molécules polaires peuvent être attirées l'une vers l'autre plutôt que le reste de ceux dans les composés qu'ils forment, selon l'ampleur de la polarités. La molécule d'eau (H20) est fortement polaire, c'est pourquoi l'eau est si bonne pour dissoudre les substances. Cette capacité a donné à l'eau la réputation d'être un solvant universel.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les molécules d'eau polaire s'accumulent autour des molécules d'autres composés polaires, et la force d'attraction sépare les composés. Des molécules d'eau entourent chaque molécule lorsqu'elle se sépare et la molécule dérive vers la solution.
Comme des petits aimants
Chaque molécule d'eau est une combinaison de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Si les atomes d'hydrogène se disposaient symétriquement de part et d'autre de l'atome d'oxygène, la molécule serait électriquement neutre. Ce n'est pas ce qui se passe, cependant. Les deux hydrogènes se disposent aux positions 10 heures et 2 heures, un peu comme les oreilles de Mickey Mouse. Cela donne à la molécule d'eau une charge positive nette du côté de l'hydrogène et une charge négative de l'autre côté. Chaque molécule est comme un aimant microscopique attiré par le pôle opposé de la molécule adjacente.
Comment les substances se dissolvent
Deux types de substances se dissolvent dans l'eau: les composés ioniques, comme le chlorure de sodium (NaCl, ou sel) et des composés composés de molécules plus grosses qui ont une charge nette due à la disposition de leurs atomes. Ammoniac (NH3) est un exemple du deuxième type. Les trois hydrogènes sont disposés de manière asymétrique sur l'azote, créant une charge nette positive d'un côté et négative de l'autre.
Lorsque vous introduisez un soluté polaire dans l'eau, les molécules d'eau se comportent comme de minuscules aimants attirés par le métal. Ils s'accumulent autour des molécules chargées du soluté jusqu'à ce que la force d'attraction qu'ils créent devienne supérieure à celle de la liaison qui maintient le soluté ensemble. Au fur et à mesure que chaque molécule de soluté se détache, les molécules d'eau l'entourent et elle dérive vers la solution. Si le soluté est un solide, ce processus se produit progressivement. Les molécules de surface sont les premières à disparaître, exposant celles du dessous aux molécules d'eau qui ne se sont pas encore liées.
Si suffisamment de molécules dérivent dans la solution, la solution peut atteindre la saturation. Un récipient donné contient un nombre fini de molécules d'eau. Une fois que tous sont devenus électrostatiquement "collés" aux atomes ou molécules de soluté, plus aucun soluté ne se dissoudra. A ce stade, la solution est saturée.
Un processus physique ou chimique ?
Un changement physique, tel que le gel de l'eau ou la fonte de la glace, ne modifie pas les propriétés chimiques du composé soumis au changement, contrairement à un processus chimique. Un exemple de changement chimique est le processus de combustion, par lequel l'oxygène se combine avec le carbone pour produire du dioxyde de carbone. CO2 a des propriétés chimiques différentes de celles de l'oxygène et du carbone qui se combinent pour le former.
Il n'est pas clair si la dissolution d'une substance dans l'eau est un processus physique ou chimique. Lorsque vous dissolvez un composé ionique, tel que le sel, la solution ionique résultante devient un électrolyte avec des propriétés chimiques différentes de celles de l'eau pure. Cela en ferait un processus chimique. D'autre part, vous pouvez récupérer tout le sel sous sa forme d'origine en utilisant le processus physique consistant à faire bouillir l'eau. Lorsque des molécules plus grosses telles que le sucre se dissolvent dans l'eau, les molécules de sucre restent intactes et la solution ne devient pas ionique. Dans de tels cas, la dissolution est plus clairement un processus physique.