საკითხავისასარგებლო

წყალი საუკეთესო გამხსნელია

წყალი უნივერსალური გამხსნელია. ამ თვისების გამო ბუნებაში არსებული წყლის შედგენილობა არ ამოიწურება H2O ფორმულით.

წყალი უნივერსალური გამხსნელია. ამ თვისების გამო ბუნებაში არსებული წყლის შედგენილობა არ ამოიწურება H2O ფორმულით. ბუნებრივი წყალი შეიცავს პერიოდული სისტემის პრაქტიკულად ყველა ელემენტს, ასევე აირებს, ფუძეებს, მჟავებს, მარილებს და ორგანულ ნივთიერებებს. ყველა სითხე, რომელსაც სასმელად ან საკვებად, ყოფაცხოვრებასა და ტექნიკაში იყენებენ, დაწყებული სპირტიანი სასმელებიდან, ღვინიდან, სუნამოსა და მიქსტურიდან და დამთავრებული ელექტროლიტებით, თხევადი ზეთებით და ბენზინით არის ამა თუ იმ კონცენტრაციის წყალხსნარი.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, წყალბადისა და ჟანგბადის ატომებს შორის ბმები კოვალენტურ-პოლარულია. ელექტრონული წყვილი გადანა-ცვლებულია ჟანგბადის ატომისაკენ; წყალბადის ატომებზე თავმოყრილია ნაწილობრივ დადებითი მუხტი, ხოლო ჟანგბადის ატომზე _ ნაწილობრივ უარყოფითი.

დადებითი და უარყოფითი მუხტების ცენტრები მოლეკულაში ერთმანეთს არ ემთხვევა და წყლის მოლეკულა დიპოლს წარმოადგენს: μ = 1.84×10-18 კულონ⋅მ. მაღალი დიპოლური მომენტის გამო, წყალი შთანთქავს მიკროტალღურ გამოსხივებას, რაზეც დაფუძნებულია მიკროტალღური ღუმლის მოქმედების პრინციპი. წყალში (მარილის ან ტუტის) პოლარული ნაერთის კრისტალის ჩაძირვისას წყლის მოლეკულები მიიზიდება კრისტალის ზედაპირზე არსებული იონები-საკენ: დადებითი იონისაკენ უარყოფითი პოლუსით, ხოლო უარყოფითი იონისაკენ დადებითი პოლუსით.

იონებსა და წყლის დიპოლებს შორის წარმოიქმნება ურთიერთმიზიდვის ძალები, გამოიყოფა ენერგია, რომელიც ხმარდება კათიონისა და ანიონის კავშირის დარღვევას, იონებს შორის ბმები სუსტდება და წყდება.  წარმოიქმნება ჰიდრატირებული იონები. ჰიდრა-ტირებული გარსის არსებობა ხელს უშლის კრისტალურ გისოსში უკუგადასვლას. კრისტალური გისოსის რღვევასა და ხსნარში იონთა გადასვლაზე ენერგია იხარჯება, იონთა ჰიდრატაციის დროს _ ენერგია გამოიყოფა.

ამრიგად, იონური კრისტალური მესრის მქონე მყარი ნივთიერებების წყალში გახსნისას სითბო იმ შემთხვევაში გამოიყოფა, როდესაც კრისტალში არსებული ყველა იონის ჰიდრატაციის ენერგია მეტია იმ ენერგიაზე, რომელიც აუცილებელია იონებს შორის ბმების გასაწყვეტად, წინააღმდეგ შემთხვევაში გახსნას ახლავს სითბოს შთანთქმა. ეს მიუთითებს, რომ ტემპერატურის გადიდება იწვევს წყალში ხსნადობის გაზრდას, თუმცა არსებობს ნივთიერებები, რომელთა ხსნადობა ტემპერატურის გაზრდისას მცირდება. გახსნის სითბური ეფექტი სითბოს ის რაოდენობაა, რომელიც გამოიყოფა ან შთაინთქმება ერთი მოლი ნივთიერების გახსნისას დიდი რაოდე-ნობით გამხსნელში.

შედარებით სუსტი პოლარულობის მქონე ნაერთების წყალში გახსნისას წარმოიქმნება წყალბადური ბმები, რაც ხელს უწყობს ამ ნივთიერებების შემდგომ გახსნას. მაგალითად, აცეტონის შემთხვევაში.
ექსპერიმენტულად დადგენილია, რომ პოლა-რული და იონური ნაერთები კარგად იხსნება პოლარულ გამხსნელებში (მაგ., წყალში), ხოლო არაპო-ლარული _ არაპოლარულში. წყალი არ იხსნება არაპოლარულ სითხეში. წყლის მოლეკულების ურთიერთმიზიდვა ხდება წყალბადური ბმის გამო. იმისათვის, რომ წყლის მოლეკულებმა შეძლონ განაწილება არაპოლარული სითხის მოლეკულებს შორის, აუცილებელია დაირღვეს წყალბადური ბმები წყლის მოლეკულაში.

წყალსა და არაპოლარულ მოლეკულას შორის არ წარმოიქმნება შესაბამისი სიდიდის მაკომპენსირებელი მიზიდულობის ძალები. მეორე მხრივ, არაპოლარული ნივთიერების მოლეკუ-ლებს შორის ადგილი აქვს მოლეკულათშორის
მიზიდულობის დისპერსიულ (ლონდონის) ძალებს, ამიტომ მათი განაწილება წყალში, როგორც გამხსნელში, არ გამოიწვევს ენერგიის შესამჩნევ დანაკარგს და ხსნარის წარმოქმნა შეფერხდება. წყლის დიელექტრი-კული შეღწევადობა 80-ია, ეს ძალზე მაღალი სიდიდეა, რითაც აიხსნება მისი უნარი იყოს უნივერსალური გამხსნელი (დიელექტრიკული შეღწევადობა გვიჩვენებს რამდენჯერ მცირდება გახსნილი ნივთიერებების იონებს შორის მიზიდულობა მოცემულ გამხსნელში, ვაკუუმთან შედარებით).

როგორც თერმოდინამიკიდანაა ცნობილი, თავისთა-ვად მიმდინარე პროცესში სისტემის თავისუფალი ენერგია უნდა შემცირდეს (ΔG<0). გახსნის პროცესში მოლეკულების ურთიერთშერევისას, თუ ხელს არ უშლის ძლიერი მოლეკულათშორისი მიზიდვა ან ფიზიკური ბარიერი, სისტემის თავისთავადი მოუწესრიგებლობა იზრდება, რაც ენტროპიის ზრდით (ΔS>0) გამოისახება.

აირების გახსნისას:
1. აირი იკუმშება – ეს ეგზოთერმული პროცესია და ამ დროს სითბო გამოიყოფა.
2. ხდება აირის მოლეკულების ურთიერთქმედება წყლის მოლეკულებთან, ესეც ეგზოთერმული პროცესია. ამიტომ აირის წყალში გახსნის პროცესი ეგზოთერმულია. ამით არის გამოწვეული აირთა ხსნადობის შემცირება ტემპერატურის გაზრდისას, ხოლო ატომური კრისტალური მესრის მქონე ნივთიერებები (ალმასი, გრაფიტი, სილიციუმი, სილიციუმის ორჟანგი, ფოსფორი და სხვა) წყალში საერთოდ არ იხსნება, რადგან ატომთა შორის არსებული კოვალენტური ბმის ენერგია ბევრად მეტია, ვიდრე ჰიდრატაციის ენერგია.

loading...
თეგები

scientist

თუ დროულად უარყოფ, უხვადაც მიომკი. უსაქმურობა ყველა ბოროტების საწყისია

მსგავსი ამბები

Close
Close