相似相溶考慮什麼（什麼是物質相似相溶）

2023-04-23 15:06:58 3

物質相互溶解的機制十分複雜，存在許多制約因素，因此要從分子結構的角度分析，才能探明不同物質是否能相互溶解。科學家通過對大量實驗的觀察和研究，得出了「相似相溶」的規律。究竟什麼是「相似相溶」？

要理解「相似相溶」，首先要搞清楚分子的極性問題。分子的極性與分子內化學鍵的極性和分子的空間構型有關。

分子中或晶體裡相鄰原子或離子間的強烈相互作用，被稱為化學鍵。常見的化學鍵有離子鍵、共價鍵和金屬鍵。其中，與分子極性有關的是共價鍵。共價鍵是原子間通過共用電子對而形成的化學鍵，水分子就是由兩個氫原子和一個氧原子通過共價鍵結合而成的。又如氫氣分子，由兩個氫原子通過共價鍵結合生成。

雖然都是通過共價鍵結合，水分子和氫氣分子內的共價鍵卻有很大的區別。原子核對外層電子的吸引能力不同，是元素化學性質不同的本質原因。當電子偏向分子中電負性更強的原子時，共價鍵就會出現極性。就像兩個不同體重的人一起玩蹺蹺板，蹺蹺板總會向體重更大的一方傾斜。氫分子的共價鍵的兩端是同種元素原子，兩個氫原子對電子的吸引力相同，因此氫分子中的共價鍵沒有極性。而水分子的共價鍵由不同元素原子形成，氧原子的電負性大於氫原子，因此水分子中的共價鍵是有極性的。

分子的極性還與分子的空間構型有關。例如二氧化碳分子，其共價鍵是由不同元素原子構成的，存在極性。但是因為二氧化碳分子的構型是對稱的直線形，兩邊鍵的極性可以相互抵消。因此，雖然含有極性鍵，二氧化碳分子卻是不折不扣的非極性分子。我們在判斷某種分子是否有極性時，不僅要分析這種分子內部的化學鍵極性，還要考慮這種分子的空間構型是否存在共價鍵極性抵消的情況。

其次，理解「相似相溶」還要知道分子之間存在的作用力。

分子之間存在的作用力分為取向力、誘導力和色散力。非極性分子之間只有色散力，極性分子和非極性分子之間有誘導力和色散力，極性分子之間三種力都有。

分子間作用力對物質溶解度的影響非常明顯。極性溶質與極性溶劑之間存在較強的取向力，因此可以相互溶解；非極性溶質和非極性溶劑之間存在較強的色散力，因此也可以相互溶解；非極性溶質分子與極性溶劑分子，極性溶質分子與非極性溶劑分子，它們之間的作用力一般小於溶質分子間的作用力和溶劑分子間的作用力，因此不能相互溶解。

所以說，「相似相溶」是指非極性溶劑一般能溶解非極性溶質，極性溶劑一般能溶解極性溶質。同時在理解「相似相溶」原理時，我們也必須明白，並非所有溶解過程都符合「相似相溶」原理。如俗名為氯仿的三氯甲烷和水都具有極性，但氯仿卻不能溶於水。

本文由北京市海澱區教師進修學校附屬實驗學校中學一級教師牟丹進行科學性把關。

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