Подобное растворяется в подобном

Вещество лучше растворяется в жидкости, если оно обладает той же полярностью и сходными прочими характеристиками.

Всем известно, что масло и вода не смешиваются: если мы добавим каплю масла в стакан с водой, с этой каплей ничего не произойдет, она не растворится. С другой стороны, если в воду капнуть спирт (или этанол, как говорят химики), капля сразу исчезнет, потому что она растворилась. Это можно проверить, добавив каплю красного вина в стакан с водой. Химики объясняют такое поведение веществ эмпирическим правилом «подобное растворяется в подобном».

Дело в том, что вода — полярная молекула. Электроны в молекуле воды большую часть времени проводят около кислорода, и, хотя суммарный электрический заряд всей молекулы равен нулю, молекула воды со стороны водорода становится положительно заряженной. Молекула этанола также полярная, и поэтому между молекулами воды и этанола могут образовываться водородные связи (см. Химические связи). В каком-то смысле вода и этанол «хватаются» друг за друга. При перемешивании этих двух веществ их молекулы взаимодействуют, и этанол быстро растворяется.

С другой стороны, масло состоит из неполярных молекул, поэтому между ними и молекулами воды нет связей. И вода не может «схватиться» за углеводородные молекулы масла. В свою очередь, масло не может присоединиться достаточно прочно к какой-либо молекуле воды, чтобы оттолкнуть другие молекулы воды, как происходило бы при растворении. Масло не «подобно» воде и не растворяется в ней.

В обычной жизни мы часто используем правило «подобное растворяется в подобном», хотя, наверное, не отдаем себе в этом отчет. Мы применяем моющие вещества — молекулы с особой структурой. У них длинный углеводородный хвост (неполярный, как и у масла) присоединен к сильно полярной головке. И, когда такая молекула встречается со слоем жира на поверхности, которую мы моем, хвост проникает внутрь этого слоя, а полярные головки торчат наружу. Эти головки затем связываются с полярными молекулами воды, и жир удаляется с поверхности. Вот за счет чего моющие средства отстирывают одежду и моют посуду.


4
Показать комментарии (4)
Свернуть комментарии (4)

  • Стас  | 17.09.2007 | 13:17 Ответить
    Не дано определение полярности. Что имеется ввиду: дипольный момент, диэлектрическая проницаемость или иное. Дипольный момент молекул спиртов и воды ~1,7 Дебай. Но в бутаноле масло растворяется, а в ряду пропанол - этанол - метанол - вода растворимость постепенно уменьшается до практически нуля при равной полярности (дипольный момент)молекул. Так что определяет растворимость?
    Ответить
    • Inna > Стас | 02.07.2008 | 15:56 Ответить
      думаю, что растворимость определяет соотношение величины заряда диполя и размера неполярного углевода. Мало того, думаю, что именно соотношения количества, размеров и взаимное расположение полярных и неполярных групп белка определяет его дальнейшее расположение - в воде или в мембране (целиком или частично) или вообще встык к друг другу без воды.
      Ответить
  • Inna  | 02.07.2008 | 16:03 Ответить
    Наверное нужно уточнить, что подразумевается под "маслом". Нефть (oil) растекается тонким слоем по поверхности воды из-за того, что неполярные хвосты молекул выталкиваются из воды (энтропийными "силами"), а полярные "головки" притягиваются к воде. Тот же эффект, что и с моющими средствами.
    Ответить
    • mikad > Inna | 10.07.2008 | 13:12 Ответить
      Под маслом подразумевается масло и тому подобные масляные вещества. Включая нефть. Но любое другое - тоже. Нефть растекается тонким слоем по поверхности воды абсолютно не по той причине, что моющие средства. У нефти нет гидрофильных головок (точнее, есть, конечно, в малой и не особо интересной концентрации. Просто потому, что в нефти много чего есть, и полярные и амфифильные соединения в том числе).
      Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»