Ступінь розчинення речовин одна в одній залежить від їх хімічних властивостей та умов, в яких вони змішуються. Розчинення - це процес, при якому тверді, рідкі або газоподібні речовини включаються в інші гази або рідини з утворенням розчину. Щоб зрозуміти, як масло розчиняється в спирті, важливо зрозуміти хімічні характеристики кожного з них та принципи, що лежать в основі процесу.
Змішуваність
Змішуваність - це здатність двох або більше рідин змішуватися і утворювати рівномірний розчин. Коли дві рідини розчиняються одна в одній, вони змішуються. Нафта і спирт змішуються (можуть змішуватися рівномірно). Принцип змішуваності допомагає пояснити, як масло не змішується з водою, а змішується зі спиртом. Коли крапля олії потрапляє в ємність, наповнену спиртом, вона повністю розчиняється, маючи на увазі, що масло змішується зі спиртом.
Молекулярна подібність
Розчинення залежить від молекул рідини - розчинника - і молекул речовини, що розчиняється, - розчиненої речовини. З'єднання з подібними молекулами легко розчиняються між собою. Оскільки молекули нафти та спирту мають достатньо подібні полярності, вони не відштовхують одна одну настільки, щоб відокремитись. Це пояснює, як алкоголь розчиняє масло.
Полярність
Полярність походить від електричних зарядів молекул речовини. Молекули складаються з атомів, які в свою чергу містять позитивно заряджені протони, негативні електрони та нейтральні нейтрони. Ковалентна молекула складається з атомів, які зв’язані між собою шляхом обміну своїми електронами. У неполярній молекулі електрони розподіляються порівну, що призводить до нейтрального заряду навколо молекули. У полярній молекулі один або декілька атомів "зачіпають" електрони, що призводить до часткового негативного заряду в цій частині, збалансованого частковим позитивним зарядом в інших частинах. Спирт (етанол) - це молекула, що має як полярну, так і неполярну частини, тоді як нафта є абсолютно неполярною. Оскільки вони обидва мають деталі без заряду, вони досить схожі, щоб не відштовхувати один одного і рівномірно змішуватись між собою.
Принцип розчинення
Спирт розчиняє нафту за принципом "подібне розчиняє подібне". Цей підхід випливає з того, що речовини з полярними молекулами розчиняються з полярними молекулами. Подібним чином ті, що мають неполярні молекули, розчиняються з іншими, що містять неполярні молекули. В результаті молекули розчинника електрично притягуються до молекул розчиненої речовини з однаковою полярністю, тоді як на відміну від молекул відштовхуються.
Аналіз
Оскільки алкоголь амфіпатичний (містить полярні та неполярні кінці), він може змішуватися з водою (яка є полярною). Це пояснює, чому суміш спирту та води може розчинити олію. Однак кількість олії, яка розчиниться, залежить від того, чи є в суміші більше води або спирту. Крім того, коли вода (полярні молекули) не розчиняє нафту (неполярну), вона утворює глобули або видимі частинки нафти, що означає, що вони не змішуються.