Nel testo "Relazione tra polarità e solubilità delle sostanze", hai visto che generalmente i soluti le sostanze polari si sciolgono in solventi che sono anche polari e le sostanze non polari si dissolvono anche nei solventi non polare. Tuttavia, questa non è una regola applicabile a tutti i casi di solubilità.
Ad esempio, lo zucchero si scioglie nell'acqua, ma l'olio no. È vero che le molecole di acqua e zucchero sono polari, mentre le molecole di olio sono non polari, ma sono i tipi di forze intermolecolari tra le molecole di queste sostanze isolate e tra loro che ci forniscono la spiegazione per questo fatto.
Prima di vedere quali sono queste forze, ricorda che, per quanto riguarda l'intensità, più forte è il legame idrogeno, che è seguito dalla forza di dipolo permanente e la più debole è la forza di dipolo indotto.
Sia l'acqua che le molecole di zucchero (saccarosio - C12H22oh11), presentano atomi di ossigeno legati ad atomi di idrogeno, formando gruppi ─ O ─ H. Ciò significa che tra le molecole di acqua e tra le molecole di zucchero possono esserci interazioni di legami idrogeno intermolecolari.
Ecco perché le molecole d'acqua sono in grado di avvolgere le molecole di zucchero che erano strettamente legate insieme sotto forma di cristalli e separarle, impedendo loro di ricongiungersi. Pertanto, lo zucchero ha una grande solubilità in acqua e possiamo scioglierne fino a 33 g in 100 g di acqua a 20ºC.
Ora olio e acqua sono immiscibili. Ciò non significa che l'olio non sia attratto dall'acqua, in quanto il fatto che si diffonda sulla superficie dell'acqua piuttosto che essere in forma sferico, ci rivela che è alla ricerca di una forma in cui una maggiore quantità di molecole di olio sia a contatto con le molecole di olio. Acqua.
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Tuttavia, l'attrazione tra le molecole d'acqua è molto maggiore (legame idrogeno) rispetto all'attrazione tra le molecole di olio e acqua. Pertanto, le molecole di olio non possono rompere il legame tra due molecole d'acqua vicine.
Questo ci porta a concludere che:
“Se la forza intermolecolare esistente è più intensa della possibile nuova interazione, allora il soluto non si solubilizza, rimanendo il legame originale. Ma se la nuova interazione è più forte, il soluto si solubilizzerà, rompendo i legami intermolecolari delle sostanze».
Un altro esempio che ci mostra l'importanza delle forze intermolecolari per la solubilità dei materiali è quando abbiamo iodio, acqua e benzene. Nel diagramma sottostante, abbiamo che lo iodio si dissolve bene in benzene ed è leggermente solubile in acqua, acqua e benzene sono totalmente immiscibile e quando abbiamo una miscela di benzene e acqua e poi aggiungiamo lo iodio, si dissolve solo nel benzene:
Il benzene e lo iodio non sono polari e si mescolano più facilmente rispetto all'acqua, che è polare. Ma ciò che realmente spiega ciò che accade è che le forze di dipolo indotte intermolecolari esistenti tra le molecole non polari sono deboli rispetto ai legami idrogeno dell'acqua.
Pertanto, poiché le interazioni esistenti tra le molecole d'acqua sono più forti di quelle possibili nuove interazioni, i legami idrogeno non vengono rotti e si osserva un sistema a due fasi quando si mescolano benzene e Acqua.
Le nuove interazioni che si formano tra le molecole di iodio e le molecole di benzene sono più intense di quelle che si verificano tra le molecole di queste sostanze isolate.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Relazione tra forza intermolecolare e solubilità delle sostanze"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-forca-intermolecular-solubilidade-das-substancias.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
