Lika löser lika

Michael försöker ta reda på vilka ämnen som kan lösa sig i vatten. Salt kan lösa sig, och alkohol, och ättika. Och tvål. Men inte olja. Vad beror det på?

Svaret ligger i molekylstrukturen hos ämnena. En vattenmolekyl består av två väteatomer bundna till en syreatom. Väteatomerna är på samma sida om syreatomen. Och det är viktigt. Varför?

Runt och mellan atomerna kretsar elektroner. Och syreatomen drar starkare i elektronerna än vad väteatomerna gör. Elektronerna dras bort från "väte- sidan" av molekylen, och mot "syre-sidan". Det gör att den ena sidan blir mer positivt laddad, och den andra mer negativ. Vattenmolekylen är en polär molekyl.

De här områdena med plus- och minusladdning är väldigt bra på att dra till sig andra molekyler med plus- och minusladdningar - andra polära ämnen. Här är natriumklorid, eller vanligt salt. Det är uppbyggt av en kristallstruktur av positiva och negativa joner. Eftersom det har positiva och negativa områden så är det en polär förening, precis som vatten. Titta vad som händer när vi blandar det med vatten.

De positiva sidorna av vattenmolekylerna dras till de negativa jonerna. Medan de negativa sidorna av vattenmolekylerna dras till de positiva jonerna. Kistallstrukturen bryts upp och jonerna svävar fritt i vattnet. Ett polärt ämne, som natriumklorid, kan ofta lösa sig lätt i andra polära ämnen, som vatten. Och det behöver inte ens vara hela molekylen, som har delar plus och minus det räcker att en del av den är polär.

Här är en alkoholmolekyl etanol, och en ättiksyramolekyl. Precis som i vatten finns det syreatomer som drar till sig elektroner från de omgivande atomerna. Och precis som i vatten finns det väteatomer som blir positiva. De här är också polära molekyler, som kan lösas upp i vatten. Titta nu på det här ämnet: jod.

En jodmolekyl består bara av en sorts atom. Ingen av sidorna drar hårdare i elektronerna än den andra. Ingen sida blir mer negativ än den andra. Strukturen är symmetrisk. Så vi får en jämn fördelning av elektroner.

Alltså ingen polarisering. Det här är en o-polär molekyl. När vi blandar pulvret i vatten… ...löser det inte upp sig särskilt bra. Det beror på att polära och opolära ämnen inte löser sig i varandra. Vilket ämne skulle vara bra på att lösa upp jod?

Vi prövar med matolja. Molekylerna i olja och fett har också syreatomer, som drar elektroner till sig. Men titta, syrena är instängda mellan kolatomer, och inte bundna till några väteatomer som de kan dra elektroner från. Och de långa “armarna” med kol och väte är helt symmetriska, så ingen sida drar elektronerna mer än de andra sidorna de har en jämn fördelning av elektroner. Det betyder att olja, precis som jod, är en opolär molekyl.

När vi häller i jodpulvret, så löser det upp sig i oljan. Natriumklorid kan lösa sig i vatten men inte i olja. Jod kan lösa sig i olja, men inte i vatten. Varför? För att natriumklorid och vatten båda är polära ämnen, Medan jod och olja båda är opolära ämnen.

Polära ämnen löser polära ämnen. Opolära ämnen löser opolära ämnen. Det här brukar sammanfattas i en regel som säger att: Lika Löser Lika