化学者は、「のように溶けるように」ということわざを持っています。 この格言は、溶媒の分子とそれに溶解する溶質の特定の特性を指します。 その特徴は極性です。 極性分子は、互いに反対の電荷を持つ分子です。 極を考えますが、北と南の代わりに正と負を持ちます。 2つの物質を極性分子と組み合わせると、それらの極性分子が互いに引き付け合う可能性があります の大きさに応じて、それらが形成する化合物の残りのものではなく 極性。 水分子(H20)極性が強いため、水は物質の溶解に非常に優れています。 この能力は、水に普遍的な溶媒であるという評判を与えています。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
極性水分子は他の極性化合物の分子の周りに集まり、引力によって化合物が分解されます。 水分子は、各分子が分解するときに各分子を取り囲み、分子は溶液に流れ込みます。
リトルマグネットのように
各水分子は、2つの水素原子と酸素原子の組み合わせです。 水素原子が酸素原子の両側に対称的に配置されている場合、分子は電気的に中性になります。 しかし、それは起こりません。 2つの水素は、ミッキーマウスの耳のように、10時と2時の位置に配置されます。 これにより、水分子は水素側に正味の正電荷を与え、反対側に負電荷を与えます。 各分子は、隣接する分子の反対の極に引き付けられる微視的な磁石のようなものです。
物質がどのように溶解するか
2種類の物質が水に溶解します:塩化ナトリウム(NaCl、またはテーブルなどのイオン性化合物 塩)およびそれらの配置のために正味電荷を有するより大きな分子から構成される化合物 原子。 アンモニア(NH3)は2番目のタイプの例です。 3つの水素は窒素上に非対称に配置され、一方の側に正味の正電荷を作成し、もう一方の側に負の電荷を作成します。
極性溶質を水に導入すると、水分子は金属に引き付けられた小さな磁石のように動作します。 それらは、それらが作り出す引力が溶質を一緒に保持している結合の力よりも大きくなるまで、溶質の荷電分子の周りに集まります。 各溶質分子が徐々に分解するにつれて、水分子がそれを取り囲み、溶液に流れ込みます。 溶質が固体の場合、このプロセスは徐々に起こります。 表面の分子が最初に移動し、下の分子をまだ結合していない水分子にさらします。
十分な分子が溶液に流れ込むと、溶液は飽和状態に達する可能性があります。 特定のコンテナは、有限数の水分子を保持します。 それらのすべてが溶質原子または分子に静電的に「スタック」した後、溶質はそれ以上溶解しません。 この時点で、溶液は飽和しています。
物理的または化学的プロセス?
水の凍結や氷の融解などの物理的変化は、変化を受ける化合物の化学的性質を変化させませんが、化学的プロセスは変化します。 化学変化の例は、酸素が炭素と結合して二酸化炭素を生成する燃焼プロセスです。 CO2 それを形成するために結合する酸素と炭素とは異なる化学的性質を持っています。
物質を水に溶解することが物理的プロセスなのか化学的プロセスなのかは明らかではありません。 塩などのイオン性化合物を溶解すると、得られたイオン性溶液は純水とは異なる化学的性質を持つ電解質になります。 それはそれを化学プロセスにするでしょう。 一方、水を沸騰させる物理的プロセスを使用して、元の形ですべての塩を回収することができます。 砂糖などのより大きな分子が水に溶解すると、砂糖分子は無傷のままになり、溶液はイオン性になりません。 このような場合、溶解はより明確に物理的なプロセスです。