Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Wat bepaalt of een verbinding in water oplost?

De oplosbaarheid van een verbinding in water wordt bepaald door een combinatie van factoren, voornamelijk:

1. Polariteit:

* "zoals oplost zoals" :Dit is het fundamentele principe. Water is een zeer polair molecuul, wat betekent dat het een positief en een negatief einde heeft als gevolg van ongelijke elektronenverdeling. Stoffen die ook polair zijn (zoals zouten, suikers en veel alcoholen) zullen goed oplossen in water omdat hun moleculen kunnen interageren met watermoleculen door elektrostatische attracties (waterstofbruggen en dipool-dipoolinteracties).

* Niet-polaire verbindingen :Verbindingen met weinig of geen polariteit (zoals oliën en vetten) zullen niet oplossen in water. Hun moleculen kunnen geen sterke aantrekkelijke krachten vormen met watermoleculen.

2. Intermoleculaire krachten:

* waterstofbinding: De sterkste intermoleculaire kracht, die zich vormt tussen waterstofatomen gebonden aan zeer elektronegatieve atomen (zoals zuurstof of stikstof). Verbindingen die in staat zijn tot waterstofbinding met water is meer kans om op te lossen.

* Dipole-dipole interacties: Optreden tussen polaire moleculen, zwakker dan waterstofbruggen maar toch bijdragen aan oplosbaarheid.

* Dispersietroepen in Londen: Zwakste krachten, aanwezig in alle moleculen, maar sterker in grotere moleculen. Niet-polaire verbindingen zijn uitsluitend afhankelijk van deze krachten, die onvoldoende zijn om in water op te lossen.

3. Moleculaire grootte en vorm:

* kleinere moleculen :Los over het algemeen beter op omdat ze gemakkelijker kunnen interageren met watermoleculen.

* vorm :Als een molecuul een vorm heeft die gunstige interacties met water mogelijk maakt, is het waarschijnlijker om op te lossen.

4. Temperatuur:

* Verhoogde temperatuur :Over het algemeen verhoogt de oplosbaarheid van vaste stoffen en gassen in water. Dit komt omdat een hogere temperatuur meer energie biedt voor moleculen om intermoleculaire krachten te overwinnen en uit elkaar te breken.

5. Druk:

* Verhoogde druk :Verhoogt in het algemeen de oplosbaarheid van gassen in water. Dit komt omdat hogere druk meer gasmoleculen in oplossing dwingt.

Samenvattend:

Een verbinding zal eerder in water oplossen als deze polair is, waterstofbruggen kan vormen, klein is en een gunstige vorm heeft en de temperatuur relatief hoog is.

Uitzonderingen en andere factoren:

* ionische verbindingen :Deze lost op in water door te scheiden in hun ionen, die vervolgens worden omgeven door watermoleculen.

* Sommige niet-polaire stoffen :Kan een beperkte oplosbaarheid in water hebben als gevolg van zwakke interacties of interacties met specifieke delen van het molecuul.

* Aanwezigheid van andere opgeloste stoffen :Kan de oplosbaarheid van een bepaalde verbinding beïnvloeden.

Het is belangrijk om te onthouden dat oplosbaarheid een complex fenomeen is. Hoewel dit de belangrijkste factoren zijn die het beïnvloeden, zijn er veel specifieke gevallen en uitzonderingen.