לכימאים יש אמירה: "כמו מתמוסס כמו." אפוריזם זה מתייחס למאפיין ספציפי של מולקולות הממס והמומסים אשר יתמוססו בו. המאפיין הזה הוא קוטביות. מולקולה קוטבית היא מטעינים חשמליים המנוגדים זה לזה; חושב מוטות אך עם חיובי ושלילי במקום צפון ודרום. אם משלבים שני חומרים עם מולקולות קוטביות, מולקולות קוטביות אלה יכולות להימשך זו לזו במקום שאר אלה בתרכובות שהם יוצרים, תלוי בגודל של קוטביות. מולקולת המים (H20) הוא קוטבי מאוד, ולכן מים כל כך טובים בהמסת חומרים. יכולת זו נתנה למים את המוניטין של היותם ממס אוניברסלי.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
מולקולות מים קוטביות מתאספות סביב המולקולות של תרכובות קוטביות אחרות, וכוח המשיכה מפרק את התרכובות. מולקולות מים מקיפות כל מולקולה כשהיא מתנתקת, והמולקולה נסחפת לפיתרון.
כמו מגנטים קטנים
כל מולקולת מים היא שילוב של שני אטומי מימן ואטום של חמצן. אם אטומי המימן היו מסדרים את עצמם באופן סימטרי משני צידי אטום החמצן, המולקולה תהיה ניטרלית חשמלית. זה לא מה שקורה. שני המימנים מסדרים את עצמם בעמדות השעה 10 ו -2, בערך כמו האוזניים של מיקי מאוס. זה נותן למולקולת המים מטען חיובי נטו בצד המימן ומטען שלילי בצד השני. כל מולקולה היא כמו מגנט מיקרוסקופי הנמשך לקוטב הנגדי של המולקולה הסמוכה.
איך חומרים מתמוססים
שני סוגים של חומרים יתמוססו במים: תרכובות יוניות, כגון נתרן כלורי (NaCl, או טבלה) מלח) ותרכובות המורכבות ממולקולות גדולות יותר בעלות נטו נטו בשל סידורן אטומים. אמוניה (NH3) היא דוגמה מהסוג השני. שלושת המימנים מסודרים בצורה לא סימטרית על החנקן, ויוצרים מטען חיובי נטו מצד אחד ושלילי מצד שני.
כשאתה מכניס מומס קוטבי למים, מולקולות המים מתנהגות כמו מגנטים זעירים הנמשכים למתכת. הם אוספים סביב המולקולות הטעונות של המומס עד שכוח המשיכה שהם יוצרים גדול מזה של הקשר המחזיק את המומס יחד. כשכל מולקולת מומס מתפרקת בהדרגה, מולקולות מים מקיפות אותה והיא נסחפת לפיתרון. אם המומס הוא מוצק, תהליך זה מתרחש בהדרגה. מולקולות השטח הן הראשונות ללכת, וחושפות את אלה שמתחת למולקולות מים שטרם נקשרו.
אם מספיק מולקולות נסחפות לתמיסה, הפתרון יכול להגיע לרוויה. מיכל נתון מכיל מספר סופי של מולקולות מים. לאחר שכולם "נתקעו" בצורה אלקטרוסטטית לאטומים או מולקולות מומסות, לא יותר מהמומס יתמוסס. בשלב זה, הפתרון רווי.
תהליך פיזי או כימי?
שינוי פיזי, כמו הקפאת מים או נמס של קרח, אינו משנה את התכונות הכימיות של התרכובת שעוברת את השינוי, ואילו תהליך כימי כן. דוגמה לשינוי כימי הוא תהליך הבעירה, לפיו חמצן משתלב עם פחמן לייצור פחמן דו חמצני. שיתוף2 בעל תכונות כימיות שונות מזו של החמצן והפחמן המשתלבים ויוצרים אותו.
לא ברור אם המסת חומר במים היא תהליך פיזיקלי או כימי. כאשר אתה ממיס תרכובת יונית, כגון מלח, הפתרון היוני המתקבל הופך לאלקטרוליט בעל תכונות כימיות שונות ממים טהורים. זה יהפוך אותו לתהליך כימי. מצד שני, ניתן לשחזר את כל המלח בצורתו המקורית באמצעות התהליך הפיזי של הרתחת המים. כאשר מולקולות גדולות יותר כמו סוכר מתמוססות במים, מולקולות הסוכר נותרות שלמות, והפתרון אינו הופך ליוני. במקרים כאלה, פירוק הוא ברור יותר תהליך פיזי.