Zawartość
Stopień rozpuszczenia się substancji zależy od ich właściwości chemicznych i warunków ich mieszania. Rozpuszczanie to proces, w którym substancje stałe, płynne lub gazowe zostają włączone do innych gazów lub cieczy w celu utworzenia roztworu. Aby zrozumieć, w jaki sposób olej rozpuszcza się w alkoholu, konieczne jest zrozumienie właściwości chemicznych każdego z nich oraz zasad leżących u podstaw procesu.
Mieszalność
Mieszalność to zdolność dwóch lub więcej cieczy do mieszania się i uzyskania jednolitego roztworu. Kiedy dwie ciecze rozpuszczają się w sobie, są mieszalne. Olej i alkohol są mieszalne (można mieszać równomiernie). Zasada mieszalności pomaga wyjaśnić, w jaki sposób olej nie miesza się z wodą, ale miesza się z alkoholem. Gdy kropla oleju zostanie upuszczona do pojemnika wypełnionego alkoholem, całkowicie się rozpuszcza, co oznacza, że olej jest mieszalny z alkoholem.
Podobieństwo molekularne
Rozpuszczanie zależy od cząsteczek cieczy - rozpuszczalnika - i cząsteczek rozpuszczanej substancji - substancji rozpuszczonej. Związki o podobnych cząsteczkach łatwo rozpuszczają się ze sobą. Ponieważ cząsteczki oleju i alkoholu mają wystarczająco podobne polarności, nie odpychają się wystarczająco, by się rozdzielić. To wyjaśnia, w jaki sposób alkohol rozpuszcza olej.
Biegunowość
Biegunowość pochodzi z ładunków elektrycznych cząsteczek w substancji. Cząsteczki składają się z atomów, które z kolei zawierają dodatnio naładowane protony, ujemne elektrony i neutralne neutrony. Kowalencyjna cząsteczka składa się z atomów, które są ze sobą związane poprzez dzielenie ich elektronów. W niepolarnej cząsteczce elektrony są równo dzielone, co powoduje powstanie neutralnego ładunku wokół cząsteczki. W cząsteczce polarnej jeden lub więcej atomów „pochłania” elektrony, co powoduje częściowy ładunek ujemny w tej części, równoważony częściowym ładunkiem dodatnim w innych częściach. Alkohol (etanol) to cząsteczka, która ma zarówno części polarne, jak i niepolarne, podczas gdy olej jest całkowicie niepolarny. Ponieważ oba mają części bez ładunku, są na tyle podobne, że nie odpychają się i mieszają równomiernie.
Zasada rozpuszczania
Alkohol rozpuszcza olej zgodnie z zasadą „jak rozpuszcza się podobnie”. Podejście to wywodzi się z faktu, że substancje z cząsteczkami polarnymi rozpuszczają się z tymi z cząsteczkami polarnymi. Podobnie, te z cząsteczkami niepolarnymi rozpuszczają się z innymi zawierającymi cząsteczki niepolarne. W rezultacie cząsteczki rozpuszczalnik jest elektrycznie przyciągany do cząsteczek substancji rozpuszczonej z podobną biegunowością, podczas gdy w przeciwieństwie do cząsteczek jest odpychany.
Analiza
Ponieważ alkohol jest amfipatyczny (zawiera końce polarne i niepolarne), może mieszać się z wodą (która jest polarna). To wyjaśnia, dlaczego mieszanina alkoholu i wody może rozpuszczać olej. Jednak ilość rozpuszczonego oleju zależy od tego, czy w mieszance jest więcej wody czy alkoholu. Ponadto, gdy woda (cząsteczki polarne) nie rozpuszcza oleju (niepolarny), tworzy kulki lub widoczne cząstki oleju, co oznacza, że są niemieszalne.