Vann er et løsemiddel, noe som betyr at det er en væske som løser opp stoffer. Ethvert stoff som oppløses kalles løsemiddel, og blandingen som oppstår når løsningsmidlet og løsemidlet kombineres helt og ikke skilles, kalles en løsning. Vann kan være kjent som det "universelle løsningsmidlet" fordi det løser opp flere stoffer enn noen annen væske, men noen ting vil aldri oppløses i vann.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Mange stoffer vil ikke oppløses i vann, inkludert olje, parafinvoks og sand. Stoffer som oppløses i vann vil ikke oppløses lenger når de når metningspunktet.
Relative styrker av attraktive krefter
Hvorvidt et stoff oppløses i et løsningsmiddel - enten det er vann eller noe annet - avhenger av styrkene til deres attraktive krefter, som betyr styrken til tiltrekning mellom de oppløste partiklene, styrken av tiltrekningen mellom løsemiddelpartiklene, og styrkene mellom de oppløste partiklene og løsningsmidlet partikler. For eksempel oppløses glukose, den grunnleggende formen for sukker, i vann fordi den attraktive kraften mellom vann og glukose er sterkere enn tiltrekningskraften mellom vann og vann eller tiltrekningskraften mellom glukose og glukose.
Tetthet og oppløsning
Når to væsker kombineres for å danne en løsning, kalles de "blandbar". Hvis de ikke kan kombineres, kalles de "ublandbare". En eksempel på dette er olje (laget av hydrogen og karbon) og vann, som er grunnlaget for ordtaket, "Olje og vann blandes ikke." Hvis du prøv å blande vann og olje, oljen flyter alltid til toppen fordi den er tettere enn vann, og de oljedråpene vil aldri løses opp i vann.
Polare molekyler
Vannmolekyler er polære, noe som betyr at atomene er ordnet slik at en positiv ladning er på den ene siden av molekylet, og en negativ ladning er på den andre siden. Polare molekyler tiltrekkes mer av molekyler som også er polare eller som har en ladning, som et ion. Hvis noe med ikke-polare molekyler blir satt i vann, vil det ikke oppløses. Dette forklarer kjemiens tommelfingerregel "som oppløses som." Et perfekt eksempel på dette er parafinvoks og vann. Hvis du legger en klump parafinvoks, som består av mange karbon- og hydrogenbindinger, i vann, forblir den som en klump. Selv om du knuser voks opp i små biter og rører den rundt i vannet, vil den fortsatt ikke oppløses. Dette er fordi vann er polært og voks er ikke-polært.
Oppløsning, erodering og suspensjon
Oppløsning, erodering og suspensjon er forskjellige reaksjoner på kontakt med en væske, og de bør ikke forveksles. Sand løses ikke opp i vann fordi tiltrekningskraften mellom vann og vann er sterkere enn tiltrekningskraften mellom vann og molekylene som utgjør sand. Hvis du rører sand i vann, blir vannet mørkt og overskyet når sanden henger opp i vannet, men sanden vil ikke oppløses. Når du slutter å røre, vil sanden gradvis synke til bunnen av vannet, og etterlate klart vann på toppen. Fjell som har vært utsatt for vann i mange år kan se ut til å være delvis oppløst, men det har det ikke gjort; den har erodert, i stedet. Rennende vann gjør at små partikler slites av overflaten av fjellet. Erosjon kan skje på mange overflater, inkludert løs matjord, gjørme og mer. Vannet fører det eroderte materialet bort til andre vannmasser som innsjøer, bekker og reservoarer, der materialet legger seg for å danne gjørme eller sediment.
Metning og oppløsning
En løsemiddel som normalt oppløses i vann, som sukker eller salt, vil ikke fortsette å oppløses når den når metningspunktet. Dette er når den maksimale mengden oppløst stoff er oppløst i vannet. Løsningen er i likevekt, ettersom oppløsningshastigheten og reformeringshastigheten for den faste oppløsningen er lik. Hvis du legger til mer løsemiddel, vil ikke konsentrasjonen av løsningen endres. Du vil ganske enkelt få en opphopning av uoppløst faststoff i bunnen av løsningen.