L'acqua è un solvente, il che significa che è un liquido che dissolve le sostanze. Qualsiasi sostanza che si dissolve è chiamata soluto e la miscela creata quando il solvente e il soluto si combinano completamente e non si separano è chiamata soluzione. L'acqua può essere conosciuta come il "solvente universale" perché dissolve più sostanze di qualsiasi altro liquido, ma alcune cose non si dissolveranno mai nell'acqua.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Molte sostanze non si dissolvono in acqua, inclusi olio, cera di paraffina e sabbia. Le sostanze che si dissolvono in acqua non si dissolvono ulteriormente una volta raggiunto il punto di saturazione.
Forze relative delle forze attrattive
Il fatto che una sostanza si dissolva o meno in un solvente – che sia acqua o qualcos'altro – dipende dalla forza delle sue forze attrattive, cioè dalla forza del attrazione tra le particelle di soluto, la forza dell'attrazione tra le particelle di solvente e la forza tra le particelle di soluto e il solvente particelle. Ad esempio, il glucosio, la forma base dello zucchero, si dissolve in acqua a causa della forza attrattiva tra acqua e il glucosio è più forte della forza di attrazione tra acqua e acqua o della forza di attrazione tra glucosio e between glucosio.
Densità e dissoluzione
Quando due liquidi si combinano per formare una soluzione, sono chiamati "miscibili". Se non possono essere combinati, sono chiamati "immiscibili". Uno un esempio di questo è l'olio (formato da idrogeno e carbonio) e l'acqua, che è alla base del proverbio "olio e acqua non si mescolano". Se tu prova a mescolare acqua e olio, l'olio galleggia sempre verso l'alto perché è più denso dell'acqua e quelle gocce d'olio non si dissolveranno mai acqua.
Molecole polari
Le molecole d'acqua sono polari, il che significa che gli atomi sono disposti in modo tale che una carica positiva sia su un lato della molecola e una carica negativa sull'altro lato. Le molecole polari sono più attratte dalle molecole che sono anche polari o che hanno una carica, come uno ione. Se qualcosa con molecole non polari viene messo in acqua, non si dissolverà. Questo spiega la regola empirica della chimica "il simile dissolve il simile". Un perfetto esempio di questo è la cera di paraffina e l'acqua. Se metti un pezzo di cera di paraffina, che consiste in molti legami carbonio e idrogeno, nell'acqua, rimane come un pezzo. Anche se schiacci la cera in piccoli pezzi e la mescoli nell'acqua, non si dissolverà comunque. Questo perché l'acqua è polare e la cera non è polare.
Dissolvere, Erodere e Sospendere
Dissolvere, erodere e sospendere sono reazioni diverse al contatto con un liquido e non vanno confuse. La sabbia non si dissolve nell'acqua perché la forza di attrazione tra l'acqua e l'acqua è più forte della forza di attrazione tra l'acqua e le molecole che compongono la sabbia. Se mescoli la sabbia nell'acqua, l'acqua diventerà scura e torbida mentre la sabbia rimane sospesa nell'acqua, ma la sabbia non si dissolverà. Quando smetti di mescolare, la sabbia affonderà gradualmente sul fondo dell'acqua, lasciando l'acqua limpida in alto. La roccia che è stata esposta all'acqua per molti anni può sembrare che si sia parzialmente dissolta, ma non lo è; si è eroso, invece. L'acqua che scorre fa usurare le particelle minute dalla superficie della roccia. L'erosione può verificarsi su molte superfici, tra cui terriccio sciolto, fango e altro. L'acqua trasporta il materiale eroso in altri corpi idrici come laghi, torrenti e bacini idrici, dove il materiale si deposita per formare fango o sedimenti.
Saturazione e dissoluzione
Un soluto che normalmente si dissolve in acqua, come lo zucchero o il sale, non continuerà a dissolversi una volta raggiunto il punto di saturazione. Questo è quando la quantità massima del soluto è stata disciolta nell'acqua. La soluzione è all'equilibrio, poiché la velocità di dissoluzione e la velocità di riformazione del soluto solido sono uguali. Se aggiungi più soluto, la concentrazione della soluzione non cambierà. Otterrai semplicemente un accumulo di solido non disciolto sul fondo della soluzione.