Растворение

Перманганат калия, привычная всем марганцовка, в твердом виде темно-фиолетовый, почти черный. Растворяясь в воде, он придает ей фиолетовый цвет, а в разбавленных растворах — малиновый. Разбавленный раствор быстро разлагается, оставляя бурый осадок диоксида марганца. Недаром марганцовку прозвали хамелеоном.

Растворение представляет собой переход молекул вещества из одной фазы в другую. К нему приводит взаимодействие частиц (атомов, ионов, молекул) растворителя с частицами растворенного вещества. При растворении твердых веществ энтропия системы увеличивается, при растворении газов — уменьшается. Граница между фазами (например, твердой и жидкой) исчезает, меняются многие физические параметры: вязкость, плотность, могут изменяться цвет, вкус. Например, вода, куда добавлены кристаллы соли или сахара, становится соленой или сладкой; если добавить в воду кристаллы марганцовки (перманганата калия), она приобретает малиновый цвет.

Образование раствора зависит от растворимости вещества. Растворимость — это способность вещества растворяться в одном или другом растворителе. Мера растворимости вещества в данных условиях — его содержание в насыщенном растворе. Растворимость, выраженную при помощи массы вещества, которое может раствориться в 100 г воды при данной температуре, называют коэффициентом растворимости. Хорошо растворимым называют вещество, если в 100 г воды его растворяется более 10 г. Малорастворимым называется вещество, если в 100 г воды растворяется менее 1 г. Если в раствор переходит меньше 0,01 г вещества, то оно называется нерастворимым. Однако полностью нерастворимых веществ не бывает. Если воду налить в стеклянный стакан, то она, пусть очень слабо, но растворяет стекло, и часть его молекул переходит в воду.

КАК ПРОИСХОДИТ РАСТВОРЕНИЕ САХАРА В ВОДЕ?

Попав в воду, молекулы сахара, которые находятся на поверхности кристаллов сахарного песка или кусочка, начинают образовывать межмолекулярные (водородные) связи с молекулами воды, причем с одной молекулой сахара связывается сразу несколько молекул воды. Тепловое движение молекул воды, то есть диффузия, отрывает связанные с ними молекулы сахара от кристалла и переводит их в толщу молекул растворителя, то есть воды. Диффузия происходит медленно, и поэтому рядом с кристаллами оказывается избыток молекул сахара, уже оторванных от кристалла, но еще не диффундировавших в раствор. Поэтому новые молекулы воды не могут приблизиться к поверхности кристалла и связаться с его молекулами. Чтобы диффузия пошла быстрее, надо перемешать раствор. Тогда молекулы сахара распределятся равномерно по всему раствору и он станет сладким.