Hvorfor er ikke -polære molekyler ikke opløselige i vand?

Vand:

* polær: Vandmolekyler har en bøjet form på grund af den ujævne deling af elektroner mellem ilt- og brintatomer. Dette skaber en delvis negativ ladning på iltatomet og en delvis positiv ladning på hydrogenatomerne, hvilket gør molekylet polært.

* stærk brintbinding: Vandmolekyler danner stærke brintbindinger med hinanden og skaber et sammenhængende netværk.

ikke -polære molekyler:

* ikke -polær: Ikke -polære molekyler har jævnt fordelt elektroner, hvilket resulterede i ingen overordnet ladningsadskillelse. De mangler de delvise positive og negative ladninger, der findes i polære molekyler.

* svage intermolekylære kræfter: Ikke -polære molekyler interagerer gennem svage kræfter som London -spredningskræfter, som er meget svagere end brintbindinger.

Hvorfor ikke -polære molekyler opløses ikke i vand:

1. Manglende tiltrækning: Vandmolekyler tiltrækkes stærkt af hinanden via brintbindinger. De er ikke i stand til at danne signifikante attraktive interaktioner med ikke -polære molekyler, som mangler de nødvendige delvise ladninger for hydrogenbinding.

2. Energi Straff: For at opløse et ikke -polært molekyle i vand ville hydrogenbindinger mellem vandmolekyler være nødt til at blive brudt, hvilket kræver betydelig energi. Denne proces er energisk ugunstig.

3. "som opløser som": Princippet om "som opløser som" siger, at stoffer med lignende intermolekylære kræfter har en tendens til at opløses i hinanden. Da vand er meget polære og ikke -polære molekyler har svage intermolekylære kræfter, er de ikke kompatible.

I det væsentlige skaber den stærke polære karakter af vand og manglen på polaritet i ikke -polære molekyler et misforhold i intermolekylære kræfter. Dette gør det energisk ugunstigt for ikke -polære molekyler at opløses i vand.

Eksempel: Olie er et ikke -polært stof og blandes ikke med vand. Når du prøver at blande olie og vand, adskiller de sig i forskellige lag. Dette skyldes, at vandmolekylerne er mere tiltrukket af hinanden end til oliemolekylerne.