Разливы масла и заправки для салатов демонстрируют важный научный урок: масло и вода не смешиваются. Причины этого явления связаны с мельчайшими частицами, входящими в состав каждого из этих веществ. Молекулярная структура воды и масла определяет способ их взаимодействия друг с другом. Вопреки распространенному мнению, масло и вода не отталкивают друг друга. Взгляд на их основные свойства показывает, почему они разделяются.
Полярность и неполярность молекул.
Взаимодействие воды и масла происходит за счет электрического заряда молекул воды. Молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода, отсюда и ее научное название «H2O». Атомы водорода излучают положительный электрический заряд на одном конце молекулы, а атомы кислорода откладывают отрицательный электрический заряд на другом боковая сторона. По этой причине ученые называют молекулы воды «полярными». Молекулы масла не содержат заряда, что означает, что они неполярны.
Притяжение молекул
Атомы с отрицательным зарядом привлекают атомы с положительным зарядом. Таким образом, отрицательно заряженный атом кислорода на конце одной молекулы воды притягивает положительно заряженные атомы водорода на конце другой. Они создают соединение, называемое «водородной связью». Из-за электрического заряда молекул воды молекулы масла проявляют более сильное притяжение к воде, чем к другим молекулам масла. Вот почему масло имеет тенденцию образовывать тонкую пленку при попадании небольшого количества масла в воду. Молекулы масла пытаются распространиться, чтобы прикрепиться к воде, а не создают плотный шар из молекул масла, прикрепленных друг к другу.
Молекулы воды слипаются
Из-за своей полярности молекулы воды обладают более сильным притяжением друг к другу, чем к молекулам масла. Молекулы масла пытаются соединиться с водой, но водородные связи, соединяющие молекулы воды, остаются слишком прочными, чтобы впустить их внутрь. Если протянуть через поверхность воды, масло растянется до слоя толщиной в одну молекулу, поскольку каждая молекула масла пытается прикрепиться к воде. При встряхивании в воде молекулы масла образуют отдельные шарики, потому что связи, удерживающие молекулы воды вместе, нелегко разорвать, чтобы впустить их внутрь.
Почему масло плавает в воде
Поскольку молекулы воды не позволяют молекулам масла соединяться друг с другом, масло отталкивается от центра воды. Вы не найдете сосуд с водой с маслом, расположенный посередине - молекулы воды не разделятся, чтобы учесть этот сценарий. Молекулы воды имеют более высокую плотность, чем молекулы масла, а это означает, что они весят больше. Поскольку он легче, масло поднимается наверх. При перемешивании масло и вода всегда снова разделяются с маслом сверху.
