物質(zhì)為什么會(huì)相似相溶
大家都知道,物質(zhì)之間一般是相似相溶的。但是你有沒有想過,相似相溶究竟為什么回存在?究竟是什么因素才導(dǎo)致了相似相溶的發(fā)生呢?今天凡哥工作室就為大家揭開這其中的奧秘。話不多說,馬上一起來看看吧!
相似相溶主要是說明分子極性相似的分子,在溶解度方面比較好,倒不是說不相似就不能溶解.因?yàn)榉肿酉嗨?所以分子間的作用力的來源也是相似的.兩個(gè)都能夠形成氫鍵的話,溶劑和溶質(zhì)之間就會(huì)產(chǎn)生氫鍵,增加分子穩(wěn)定性,也在增加溶解度.如果從稍微宏觀的角度分析溶解的過程,那就要從界面自由能下手了.極性分子的界面自由能很大,非極性分子的比較小,如果兩者是相似的,才能使溶解的過程發(fā)生.不然分子趨向于本體的趨勢(shì)就要大于溶解的趨勢(shì),這樣溶解度就比較小.
是因?yàn)槲镔|(zhì)與物質(zhì)之間,存在范德華爾力:即極性分子溶于極性溶劑中(非極性分子同理)。也是根據(jù)分子之間的取向,使得兩種物質(zhì)之間的分子相互滲透
極性溶劑(如水)易溶解極性物質(zhì)(離子晶體、分子晶體中的極性物質(zhì)如強(qiáng)酸等);
2.非極性溶劑(如苯、汽油、四氯化碳等)能溶解非極性物質(zhì)(大多數(shù)有機(jī)物、Br2、I2等)
3.含有相同官能團(tuán)的物質(zhì)互溶,如水中含羥基(—OH)能溶解含有羥基的醇、酚、羧酸。
4.一般情況,可簡(jiǎn)記極性相似,便可相溶。
此原理只能做一般推論,不能做定性的推導(dǎo)理由。
從廣義上講,相似相溶原理的意思是“結(jié)構(gòu)相似者易互溶,結(jié)構(gòu)越相似溶解得越好;結(jié)構(gòu)不相似者不易互溶”。從狹義上講,相似相溶原理的意思是“極性分子組成的溶質(zhì)易溶于極性分子組成的溶劑;非極性分子組成的溶質(zhì)易溶于非極性分子組成的溶劑”
如碳?xì)浠衔镌谄椭械娜芙舛群艽?在乙醇中還可以溶解一些,在水中就不溶解,這就是由組成的相似與否造成的。原因是汽油是碳?xì)浠衔锝M成的混和物,乙醇是碳?xì)浠霞由?OH,至于水(H2O)則和碳?xì)浠衔锞突旧蠠o相同之處了。
又如,多數(shù)無機(jī)鹽都能溶于水,是因?yàn)闊o機(jī)鹽類被認(rèn)為是極性極強(qiáng)的物質(zhì),而水是極性溶劑的緣故。相反,非極性溶質(zhì)如碘 ( I ) 等,則在苯、氯仿、四氯化碳等非極性溶劑中溶解度大。
在日常生活中,巧妙地利用相似相溶原理,往往可以起到事半功倍的效果。當(dāng)衣服上一不小心弄到油漆時(shí),若在水中用洗滌劑清洗,即使費(fèi)了就牛二虎之力,也不一定能見到效果。若用汽油來清洗,油漆輕輕松松就被洗掉了。這主要是因?yàn)橛推嶂薪^大多數(shù)是有機(jī)溶劑,可以溶解在汽油等有機(jī)溶劑中,而難溶解在水中。
胡蘿卜素是維持人的眼睛和皮膚健康不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分之一,胡蘿卜中因?yàn)楹泻}卜素深受大家的歡迎。很多人喜歡生吃、涼拌、或者是水煮,其實(shí)這些都不能夠很好地吸收胡蘿卜的營(yíng)養(yǎng)成分,因?yàn)楹}卜素它是一種食用油溶性色素,根據(jù)相似相溶原理,在水中溶解性不好,只有吃用油炒的胡蘿卜素,才能更好地吸收它的營(yíng)養(yǎng),所以平時(shí)炒胡蘿卜時(shí)應(yīng)該多放油。
在高中生物必修一《分子與細(xì)胞》“檢測(cè)生物組織中的脂肪”實(shí)驗(yàn)中需要用50%的酒精溶液洗去浮色。教師可以幫助學(xué)生分析50%的酒精之所以能夠洗去浮色的原因就是因?yàn)樘K丹Ⅲ染液可以溶解在酒精中,其原理就是相似相溶的原理。
在第四章第2節(jié)“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中,19世紀(jì)末,歐文頓曾用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行過上萬次的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不一樣:凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì),比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。于是他提出:膜是由脂質(zhì)組成的。歐文得出這個(gè)結(jié)論的理論基礎(chǔ)就是相似相溶原則。