物质为什么能溶于水?(从微观角度分析)
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/01 02:38:20
物质为什么能溶于水?(从微观角度分析)
简单说,一种物质溶于水就是构成该种物质的分子(离子,原子)在水分子的作用下,彼此分散并被水分子包围,形成水合分子(离子,原子)而稳定地分散在水中形成溶液的过程.当某种物质中的分子间力(或离子键,或共价键)比该种分子和水的分子间力(或配位键)相比较弱时,该物质就易于溶于水.反之,构成某物质的分子的分子间力(或离子键,或共价键)相对较强,该物质就不易溶解.
举例,氢气分子间引力很小,但氢分子和水分子间的引力更小,氢分子就宁愿与其它氢分子聚集在一起,形成氢气,而不是溶于水中形成溶液.
氯化氢气体分子间力不大(比氢气分子间力大得多,但仍较小,故常温下仍是气体),而氯化氢分子和水分子作用后,会电离生成氢离子和氯离子,这两种离子和水分子的分子间力很大,尤其是氢离子和水分子间形成的分子间力实际上是配位键,比普通的分子间力大得多,故氯化氢分子倾向于电离、水合而分散在水中,而不是相互聚集在一起形成气体.只有当氯化氢的量很多,水的量较少不足以使所有的氯化氢分子电离、水合时,过剩的氯化氢才会以气体的形式存在.
再如,NaCl的溶解就是在水分子的作用下,离子键断裂,形成水合钠离子和水合氯离子的过程.其中水合钠离子的稳定性很强,也就是钠离子和水分子间的配位键很强,足以补偿离子键的断裂引起的能量升高(总的来说形成溶液后,能量降低,更加稳定).
再如,金刚石中碳原子间以强大的共价键相连,而碳原子和水分子间的分子间力较小(不能形成强有力的足以和金刚石中C-C键相提并论的配位键),因此尽管不排除个别碳原子确有可能分散在水中,但数量极其少以致看起来完全不溶.
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