Kodėl vanduo yra universalus tirpiklis?

Vanduo vadinamas universaliu tirpikliu, nes vandenyje ištirpsta daugiau medžiagų nei bet kurioje kitoje cheminėje medžiagoje. Tai turi bendro su poliškumas kiekvienos vandens molekulės. Kiekvieno vandens vandenilinė pusė (H2O) molekulė turi nedidelį teigiamą elektros krūvį, o deguonies pusė - nedidelį neigiamą elektros krūvį. Tai padeda vandeniui išskaidyti joninius junginius į teigiamus ir neigiamus jonus. Teigiama joninio junginio dalis pritraukiama prie vandens deguonies pusės, o neigiama junginio dalis - prie vandenilio pusės.

Pavyzdžiui, pagalvokite, kas nutinka, kai druska ištirpsta vandenyje. Druska yra natrio chloridas, NaCl. Natrio junginių dalis turi teigiamą krūvį, o chloro dalis - neigiamą. Du jonai yra sujungti joninis ryšys. Vandenilis ir deguonis vandenyje, kita vertus, yra sujungti kovalentiniai ryšiai. Vandenilio ir deguonies atomai iš skirtingų vandens molekulių taip pat yra sujungti per vandenilio ryšius. Kai druska sumaišoma su vandeniu, vandens molekulės orientuojasi taip, kad neigiamo krūvio deguonies anijonai būtų nukreipti į natrio joną, o teigiamo krūvio vandenilio katijonai - į chlorido joną. Nors joniniai ryšiai yra stiprūs, grynojo visų vandens molekulių poliškumo efekto pakanka, kad natrio ir chloro atomai išsiskirtų. Kai druska atsiskiria, jos jonai pasiskirsto tolygiai, sudarydami homogeninį tirpalą.

instagram viewer

Jei su druska sumaišoma daug vandens, ji netirpsta. Esant tokiai situacijai, tirpimas tęsiasi tol, kol mišinyje yra per daug natrio ir chloro jonų, kad vanduo galėtų laimėti karą su neištirpinta druska. Jonai patenka į kelią ir neleidžia vandens molekulėms visiškai supanti natrio chlorido junginį. Pakėlus temperatūrą padidėja dalelių kinetinė energija, padidėja druskos, kurią galima ištirpinti vandenyje, kiekis.

Nepaisant savo pavadinimo „universaliu tirpikliu“, yra daugybė junginių, vanduo neištirps arba gerai neištirps. Jei junginyje priešingai įkrautų jonų patrauklumas yra didelis, tada tirpumas bus mažas. Pavyzdžiui, dauguma hidroksidų tirpsta vandenyje mažai. Nepolinės molekulės taip pat netirpsta vandenyje, įskaitant daugelį organinių junginių, tokių kaip riebalai ir vaškai.

Apibendrinant galima pasakyti, kad vanduo vadinamas universaliu tirpikliu, nes jame ištirpsta daugiausia medžiagų, o ne todėl, kad jis ištirpintų kiekvieną junginį.