Chemici majú príslovie: „Like sa rozpúšťa ako.“ Tento aforizmus sa týka špecifických charakteristík molekúl rozpúšťadla a rozpustených látok, ktoré sa v ňom budú rozpúšťať. Táto vlastnosť je polarita. Polárna molekula je taká, ktorá má elektrické náboje proti sebe; póly myslenia, ale s pozitívnym a negatívnym namiesto severu a juhu. Ak skombinujete dve látky s polárnymi molekulami, môžu sa tieto polárne molekuly navzájom priťahovať skôr ako zvyšky v zlúčeninách, ktoré tvoria, v závislosti od veľkosti polarity. Molekula vody (H20) je silne polárny, a preto voda tak dobre rozpúšťa látky. Táto schopnosť dala vode povesť univerzálneho rozpúšťadla.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Polárne molekuly vody sa zhromažďujú okolo molekúl iných polárnych zlúčenín a sila príťažlivosti tieto zlúčeniny rozdeľuje. Molekuly vody obklopujú každú molekulu, keď sa rozpadne, a molekula sa premení na roztok.
Ako malé magnetky
Každá molekula vody je kombináciou dvoch atómov vodíka a atómu kyslíka. Keby sa atómy vodíka usporiadali symetricky na obidvoch stranách atómu kyslíka, molekula by bola elektricky neutrálna. To sa však nedeje. Dva vodíky sa usporiadajú v pozíciách 10 hodín a 2 hodiny, podobne ako uši Mickeyho myši. To dáva molekule vody čistý kladný náboj na strane vodíka a negatívny náboj na druhej strane. Každá molekula je ako mikroskopický magnet priťahovaný k opačnému pólu susednej molekuly.
Ako sa látky rozpúšťajú
Vo vode sa rozpustia dva typy látok: iónové zlúčeniny, ako je chlorid sodný (NaCl alebo tabuľka soľ) a zlúčeniny zložené z väčších molekúl, ktoré majú sieťový náboj v dôsledku usporiadania svojich atómy. Amoniak (NH3) je príkladom druhého typu. Tri vodíky sú usporiadané asymetricky na dusíku a vytvárajú čistý pozitívny náboj na jednej strane a negatívny na druhej strane.
Keď vložíte do vody polárnu rozpustenú látku, molekuly vody sa správajú ako malé magnety priťahované k kovu. Zhromažďujú sa okolo nabitých molekúl rozpustenej látky, kým sila príťažlivosti, ktorú vytvárajú, nebude väčšia ako sila väzby držiacej rozpustenú látku pohromade. Keď sa každá molekula rozpustenej látky postupne rozpadne, obklopia ju molekuly vody a tá sa premení na roztok. Ak je rozpustenou látkou tuhá látka, tento proces sa deje postupne. Povrchové molekuly idú ako prvé a vystavujú molekuly pod vodou, ktoré sa ešte nespájali.
Ak sa do roztoku dostane dostatok molekúl, roztok môže dosiahnuť nasýtenie. V danom zásobníku je konečný počet molekúl vody. Keď sa všetky elektrostaticky „zaseknú“ na rozpustených atómoch alebo molekulách, už sa viac rozpustenej látky nerozpustí. V tomto okamihu je roztok nasýtený.
Fyzikálny alebo chemický proces?
Fyzikálna zmena, ako napríklad zmrazenie vody alebo topenie ľadu, nezmení chemické vlastnosti zlúčeniny, ktorá touto zmenou prechádza, zatiaľ čo chemický proces áno. Príkladom chemickej zmeny je proces spaľovania, pri ktorom sa kyslík kombinuje s uhlíkom za vzniku oxidu uhličitého. CO2 má iné chemické vlastnosti ako kyslík a uhlík, ktoré ho kombinujú.
Nie je jasné, či je rozpúšťanie látky vo vode fyzikálny alebo chemický proces. Keď rozpustíte iónovú zlúčeninu, napríklad soľ, vznikne z výsledného iónového roztoku elektrolyt s inými chemickými vlastnosťami ako čistá voda. To by z neho urobilo chemický proces. Na druhej strane môžete všetku soľ získať v pôvodnej podobe pomocou fyzikálneho postupu vyvarením vody. Keď sa väčšie molekuly, ako je cukor, rozpustia vo vode, molekuly cukru zostanú nedotknuté a roztok sa nestane iónovým. V takýchto prípadoch je rozpustenie jasnejšie fyzikálnym procesom.