15.6: Рідинно-рідкі розчини

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- 15.5: Процес розчинення
- 15.7: Електроліти та неелектроліти

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

У 2010 році стався великий розлив нафти, коли вибух на буровій установці в Мексиканській затоці випустив мільйони галонів сирої нафти в затоку. Нафта - це перш за все суміш вуглеводнів (органічних сполук, що складаються тільки з атомів вуглецю і водню). Через свого складу масло не розчиняється у воді. В результаті значна частина Мексиканської затоки була забруднена, як і велика берегова лінія в постраждалому районі.

Рідкі рідинні розчини

Неполярні сполуки не розчиняються у воді. Привабливі сили, що діють між частинками в неполярному з'єднанні, є слабкими силами дисперсії. Однак неполярні молекули більше притягуються до себе, ніж до полярних молекул води. Коли неполярна рідина, така як олія, змішується з водою, утворюються два окремих шари, оскільки рідини не розчиняються один в одному (малюнок нижче). Коли інша полярна рідина, така як етанол, змішується з водою, вони повністю змішуються і розчиняються один в одному. Рідини, які розчиняються одна в одній у всіх пропорціях, кажуть, що змішуються. Рідини, які не розчиняються одна в одній, вважаються незмішуваними. Загальне правило для прийняття рішення про те, чи здатна одна речовина розчиняти інше, - «як розчиняється, як». Неполярна тверда речовина, така як йод, розчиняється в неполярній запальничці рідини, але не розчиняється в полярній воді.

Вода і масло розділені в прозорому келиху для мартіні. — Малюнок $\PageIndex{1}$ : Вода та олія утворюють окремі шари, коли вони змішуються, оскільки неполярне масло не розчиняється в полярній воді. Масло утворює верхній шар, оскільки воно менш щільне, ніж вода.

Для молекулярних сполук основним фактором, що сприяє розчиненню матеріалу у воді, є здатність утворювати водневі зв'язки з водним розчинником. Невеликі сполуки, такі як метанол, етанол, оцтова кислота та ацетон, мають полярні групи, які можуть взаємодіяти з $\ce{H}$ полярною водою. Однак, коли неполярна частина молекули стає більшою, розчинність з водою падає. Неполярна частина молекули все більше відштовхує воду і з часом перекриває взаємодію полярного компонента з водою.

Резюме

Рідини, які розчиняються одна в одній у всіх пропорціях, змішуються; рідини, які не розчиняються один в одному, не змішуються.
Загальне правило для прийняття рішення про те, чи здатна одна речовина розчиняти інше, - «як розчиняється, як».
Неполярні молекули зазвичай нерозчинні у воді.
Неіонізована молекула повинна бути відносно полярною, щоб взаємодіяти з молекулами води.