Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Comme de petits aimants
- Comment les substances se dissolvent
- Un processus physique ou chimique?
Les chimistes ont un dicton: "Comme se dissout comme." Cet aphorisme fait référence à une caractéristique spécifique des molécules d'un solvant et des solutés qui s'y dissolvent. Cette caractéristique est la polarité. Une molécule polaire est une molécule dont les charges électriques s’opposent; Pensez aux pôles mais avec positif et négatif au lieu de nord et sud. Si vous combinez deux substances avec des molécules polaires, celles-ci peuvent être attirées l'une par l'autre plutôt que par le reste de celles des composés qu'elles forment, en fonction de la magnitude des polarités. La molécule d’eau (H20) est fortement polaire, ce qui explique pourquoi l’eau est si efficace pour dissoudre des substances. Cette capacité a donné à l'eau la réputation d'être un solvant universel.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les molécules d'eau polaires s'accumulent autour des molécules d'autres composés polaires et la force d'attraction les sépare. Des molécules d’eau entourent chaque molécule lorsqu’elle se sépare, et la molécule dérive en solution.
Comme de petits aimants
Chaque molécule d'eau est une combinaison de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Si les atomes d'hydrogène se disposaient symétriquement de part et d'autre de l'atome d'oxygène, la molécule serait électriquement neutre. Ce n'est pas ce qui se passe, cependant. Les deux hydrogènes se rangent aux positions 10 heures et 2 heures, un peu comme les oreilles de Mickey Mouses. Cela donne à la molécule d'eau une charge positive nette du côté de l'hydrogène et une charge négative de l'autre côté. Chaque molécule est comme un aimant microscopique attiré par le pôle opposé de la molécule adjacente.
Comment les substances se dissolvent
Deux types de substances se dissolvent dans l'eau: les composés ioniques, tels que le chlorure de sodium (NaCl ou sel de table) et les composés composés de molécules plus grosses qui ont une charge nette en raison de la disposition de leurs atomes. Ammoniac (NH3) est un exemple du second type. Les trois hydrogènes sont disposés de manière asymétrique sur l'azote, créant une charge positive nette d'un côté et une charge négative de l'autre.
Lorsque vous introduisez un soluté polaire dans l'eau, les molécules d'eau se comportent comme de minuscules aimants attirés par le métal. Ils se rassemblent autour des molécules chargées du soluté jusqu'à ce que la force d'attraction qu'elles créent soit supérieure à celle du lien qui maintient le soluté ensemble. Au fur et à mesure que chaque molécule de soluté se sépare, les molécules d'eau l'entourent et se dissolvent. Si le soluté est un solide, ce processus se déroule progressivement. Les molécules de surface sont les premières à disparaître, exposant celles du dessous à des molécules d’eau qui ne se sont pas encore liées.
Si suffisamment de molécules dérivent dans la solution, celle-ci peut atteindre la saturation. Un conteneur donné contient un nombre fini de molécules d'eau. Une fois que tous sont devenus "collés" électrostatiquement aux solutés atomes ou molécules, le soluté ne se dissoudra plus. À ce stade, la solution est saturée.
Un processus physique ou chimique?
Un changement physique, tel que la congélation de l'eau ou la fonte des glaces, ne modifie pas les propriétés chimiques du composé soumis au changement, contrairement à un processus chimique. Le processus de combustion est un exemple de changement chimique. L'oxygène se combine au carbone pour produire du dioxyde de carbone. CO2 a des propriétés chimiques différentes de celles de l'oxygène et du carbone qui se combinent pour le former.
Il n'est pas clair si la dissolution d'une substance dans l'eau est un processus physique ou chimique. Lorsque vous dissolvez un composé ionique, tel qu'un sel, la solution ionique obtenue devient un électrolyte ayant des propriétés chimiques différentes de celles de l'eau pure. Cela en ferait un processus chimique. D'autre part, vous pouvez récupérer tout le sel dans sa forme originale en utilisant le processus physique consistant à faire bouillir l'eau. Lorsque des molécules plus grosses telles que le sucre se dissolvent dans l'eau, les molécules de sucre restent intactes et la solution ne devient pas ionique. Dans de tels cas, la dissolution est plus clairement un processus physique.