Kāpēc ūdens ir universāls šķīdinātājs?

Trish Gant/Getty Images

Ūdens ir pazīstams kā universāls šķīdinātājs . Šeit ir paskaidrots, kāpēc ūdens tiek saukts par universālo šķīdinātāju un kādas īpašības tas labi šķīdina citas vielas.

Ķīmija padara ūdeni par lielisku šķīdinātāju

Ūdeni sauc par universālo šķīdinātāju, jo ūdenī izšķīst vairāk vielu nekā jebkurā citā ķīmiskā viela. Tas ir saistīts ar polaritāte no katras ūdens molekulas. Katra ūdens ūdeņraža puse (H_diviO) molekulai ir neliels pozitīvs elektriskais lādiņš, savukārt skābekļa pusei ir neliels negatīvs elektriskais lādiņš. Tas palīdz ūdenim sadalīt jonu savienojumus to pozitīvajos un negatīvajos jonos. Jonu savienojuma pozitīvā daļa tiek piesaistīta ūdens skābekļa pusei, savukārt savienojuma negatīvā daļa tiek piesaistīta ūdens ūdeņraža pusei.

Kāpēc sāls izšķīst ūdenī

Piemēram, apsveriet, kas notiek, kad sāls izšķīst ūdenī. Sāls ir nātrija hlorīds, NaCl. Savienojumu nātrija daļai ir pozitīvs lādiņš, bet hlora daļai ir negatīvs lādiņš. Abi joni ir savienoti ar jonu saite . No otras puses, ūdeņradis un skābeklis ūdenī ir savienoti ar kovalentās saites . Ūdeņraža un skābekļa atomi no dažādām ūdens molekulām ir savienoti arī ar ūdeņraža saitēm. Ja sāli sajauc ar ūdeni, ūdens molekulas orientējas tā, lai negatīvā lādiņa skābekļa anjoni būtu vērsti pret nātrija jonu, bet pozitīvi lādētie ūdeņraža katjoni – pret hlorīda jonu. Lai gan jonu saites ir spēcīgas, visu ūdens molekulu polaritātes neto ietekme ir pietiekama, lai atdalītu nātrija un hlora atomus. Kad sāls tiek izjaukts, tā joni vienmērīgi sadalās, veidojot viendabīgu šķīdumu.

Ja daudz sāls ir sajaukts ar ūdeni, tas viss neizšķīst. Šādā situācijā šķīdināšana turpinās, līdz maisījumā ir pārāk daudz nātrija un hlora jonu, lai ūdens varētu uzvarēt virves vilkšanā ar neizšķīdušo sāli. Joni traucē un neļauj ūdens molekulām pilnībā aptvert nātrija hlorīda savienojumu. Temperatūras paaugstināšana palielina daļiņu kinētisko enerģiju, palielinot sāls daudzumu, ko var izšķīdināt ūdenī.

Ūdens neizšķīdina visu

Neskatoties uz tā nosaukumu kā “universāls šķīdinātājs”, ir daudz savienojumu, kas ūdens nešķīst vai nešķīst labi. Ja savienojumā ir liela pievilcība starp pretēji lādētiem joniem, tad šķīdība būs zema. Piemēram, lielākajai daļai hidroksīdu ir zema šķīdība ūdenī. Turklāt nepolārās molekulas ļoti labi nešķīst ūdenī, tostarp daudzos organiskos savienojumos, piemēram, taukos un vaskos.

Rezumējot, ūdeni sauc par universālo šķīdinātāju, jo tas izšķīdina lielāko daļu vielu, nevis tāpēc, ka tas izšķīdina katru atsevišķu savienojumu.