Vatten är ett lösningsmedel, vilket betyder att det är en vätska som löser upp ämnen. Varje ämne som löser sig kallas löst ämne, och blandningen som skapas när lösningsmedlet och det lösta ämnet kombineras helt och inte separeras kallas en lösning. Vatten kan kallas det "universella lösningsmedlet" eftersom det löser upp fler ämnen än någon annan vätska, men vissa saker kommer aldrig att lösas upp i vatten.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Många ämnen löses inte upp i vatten, inklusive olja, paraffinvax och sand. Ämnen som upplöses i vatten löser sig inte längre när de når mättnadspunkten.
Relativa styrkor för attraktiva krafter
Huruvida ett ämne löser sig i ett lösningsmedel eller inte - oavsett om det är vatten eller något annat - beror på styrkan i deras attraktiva krafter, vilket betyder styrkan i attraktion mellan de lösta partiklarna, styrkan hos attraktionen mellan lösningsmedelspartiklarna och styrkorna mellan de lösta partiklarna och lösningsmedlet partiklar. Till exempel löses glukos, den grundläggande formen av socker, i vatten eftersom den attraktiva kraften mellan vatten och glukos är starkare än den attraktiva kraften mellan vatten och vatten eller den attraktiva kraften mellan glukos och glukos.
Densitet och upplösning
När två vätskor kombineras för att bilda en lösning kallas de "blandbara". Om de inte kan kombineras kallas de "oblandbara". Ett exempel på detta är olja (gjord av väte och kol) och vatten, som är grunden för ordspråket "Olja och vatten blandas inte." Om du försök att blanda vatten och olja, oljan flyter alltid till toppen eftersom den är tätare än vatten, och de oljedropparna kommer aldrig att lösas upp i vatten.
Polära molekyler
Vattenmolekyler är polära, vilket innebär att atomerna är ordnade så att en positiv laddning är på ena sidan av molekylen och en negativ laddning är på den andra sidan. Polära molekyler lockas mer av molekyler som också är polära eller som har en laddning, som en jon. Om något med icke-polära molekyler läggs i vatten kommer det inte att lösas upp. Detta förklarar kemiens tumregel "som upplöses som." Ett perfekt exempel på detta är paraffinvax och vatten. Om du lägger en klump paraffinvax, som består av många kol- och vätebindningar, i vatten, förblir det som en klump. Även om du krossar vaxet i små bitar och rör det runt i vattnet löses det fortfarande inte upp. Detta beror på att vatten är polärt och vaxet är opolärt.
Upplösning, erodering och upphängning
Lösning, erodering och suspendering är alla olika reaktioner vid kontakt med en vätska, och de bör inte förväxlas. Sand löses inte upp i vatten eftersom den attraktiva kraften mellan vatten och vatten är starkare än den attraktiva kraften mellan vatten och de molekyler som utgör sand. Om du rör om sand i vatten blir vattnet mörkt och grumligt när sanden hänger i vattnet, men sanden löses inte upp. När du slutar att röra sjunker sanden gradvis till botten av vattnet och lämnar klart vatten överst. Berg som har utsatts för vatten i många år kan tyckas ha löst sig delvis, men det har det inte gjort; den har urholkats istället. Rinnande vatten gör att små partiklar slits av bergets yta. Erosion kan hända på många ytor, inklusive lös matjord, lera och mer. Vattnet för med sig det eroderade materialet till andra vattenförekomster som sjöar, vattendrag och reservoarer, där materialet sätter sig för att bilda lera eller sediment.
Mättnad och upplösning
En löst substans som normalt upplöses i vatten, som socker eller salt, fortsätter inte att lösas upp när den når mättnadspunkten. Detta är när den maximala mängden löst ämne har lösts upp i vattnet. Lösningen är i jämvikt, eftersom upplösningshastigheten och reformeringshastigheten för den fasta lösningen är lika. Om du lägger till mer löst ämne ändras inte koncentrationen av lösningen. Du kommer helt enkelt att få en ansamling av olöst fast ämne längst ner i lösningen.