Vielas, kas nešķīst ūdenī

Ūdens ir šķīdinātājs, tas nozīmē, ka tas ir šķidrums, kas izšķīdina vielas. Jebkuru vielu, kas izšķīst, sauc par izšķīdušo vielu, un maisījumu, kas izveidots, kad šķīdinātājs un izšķīdis pilnībā apvienojas un neatdalās, sauc par šķīdumu. Ūdens var būt pazīstams kā "universālais šķīdinātājs", jo tas izšķīdina vairāk vielu nekā jebkurš cits šķidrums, taču dažas lietas nekad neizšķīst ūdenī.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Daudzas vielas nešķīst ūdenī, ieskaitot eļļu, parafīna vasku un smiltis. Vielas, kas izšķīst ūdenī, vairs neizšķīst, tiklīdz tās ir sasniegušas piesātinājuma punktu.

Tas, vai viela izšķīst šķīdinātājā - vai tas ir ūdens vai kas cits - ir atkarīgs no to pievilcīgo spēku stipruma, kas nozīmē pievilcība starp izšķīdušās daļiņas, pievilcības stiprums starp šķīdinātāja daļiņām un stiprums starp izšķīdušās daļiņas un šķīdinātāju daļiņas. Piemēram, glikoze, cukura pamatforma, izšķīst ūdenī, jo pievilcīgais spēks starp ūdeni un glikoze ir spēcīgāka par pievilcīgo spēku starp ūdeni un ūdeni vai pievilcīgo spēku starp glikozi un glikoze.

Kad divi šķidrumi apvienojas, veidojot šķīdumu, tos sauc par "sajaucamiem". Ja tos nevar apvienot, tos sauc par "nesajaucamiem". Viens piemērs tam ir eļļa (izgatavota no ūdeņraža un oglekļa) un ūdens, kas ir sakāmvārda "Eļļa un ūdens nesajaucas" pamatā. Ja jūs mēģiniet sajaukt ūdeni un eļļu, eļļa vienmēr peld uz augšu, jo tā ir blīvāka par ūdeni, un šīs eļļas pilieni nekad neizšķīst ūdens.

Ūdens molekulas ir polāras, tas nozīmē, ka atomi ir sakārtoti tā, ka pozitīvs lādiņš atrodas vienā molekulas pusē, un negatīvs lādiņš ir otrā pusē. Polārās molekulas vairāk piesaista molekulas, kas ir arī polāras vai kurām ir lādiņš, piemēram, jonam. Ja kaut ko ar nepolārām molekulām ievieto ūdenī, tas nešķīst. Tas izskaidro ķīmijas īkšķa likumu "līdzīgs izšķīst līdzīgu". Ideāls piemērs tam ir parafīna vasks un ūdens. Ja jūs ievietojat ūdenī parafīna vaska gabalu, kas sastāv no daudzām oglekļa un ūdeņraža saitēm, tas paliek kā vienreizējs. Pat ja jūs sasmalcināt vasku mazos gabaliņos un maisa to ūdenī, tas joprojām neizšķīst. Tas ir tāpēc, ka ūdens ir polārs un vasks ir nepolārs.

Šķīdināšana, erozija un suspendēšanās ir dažādas reakcijas, saskaroties ar šķidrumu, un tās nevajadzētu sajaukt. Smiltis ūdenī neizšķīst, jo pievilcīgais spēks starp ūdeni un ūdeni ir stiprāks nekā pievilcīgais spēks starp ūdeni un molekulām, kas veido smiltis. Ja jūs iemaisīsit smiltis ūdenī, ūdens kļūs tumšs un duļķains, kad smiltis ūdenī suspendēsies, bet smiltis nešķīst. Kad jūs pārtraucat maisīšanu, smiltis pamazām iegrimst ūdens apakšā, atstājot tīru ūdeni augšpusē. Akmeņi, kas daudzus gadus bijuši pakļauti ūdenim, var šķist daļēji izšķīduši, bet tā nav; tā vietā ir samazinājusies. Tekošs ūdens liek nelielām daļiņām nolietot klints virsmu. Erozija var notikt ar daudzām virsmām, ieskaitot vaļēju augsnes virskārtu, dubļus un daudz ko citu. Ūdens noved erozēto materiālu uz citām ūdenstilpnēm, piemēram, ezeriem, strautiem un ūdenskrātuvēm, kur materiāls nosēžas, veidojot dubļus vai nogulsnes.

Šķīdinātā viela, kas parasti izšķīst ūdenī, piemēram, cukurs vai sāls, neturpinās šķīst, tiklīdz tā sasniegs piesātinājuma punktu. Tas ir tad, kad maksimālais izšķīdušās vielas daudzums ir izšķīdināts ūdenī. Risinājums ir līdzsvarā, jo šķīšanas ātrums un cietās izšķīdušās vielas reformēšanas ātrums ir vienāds. Ja pievienojat vairāk izšķīdušās vielas, šķīduma koncentrācija nemainīsies. Jūs vienkārši iegūsiet nešķīstošās cietās vielas uzkrāšanos šķīduma apakšā.