Tại sao mọi thứ hòa tan trong nước?

Các chất có phân tử ion hoặc phân tử phân cực thường tan trong nước vì các phân tử nước có khả năng bao quanh các phân tử đó hoàn toàn và phân tán chúng trong dung dịch. Các phân tử không phân cực không tương tác với các phân tử nước và do đó không hòa tan trong nước.

Nước là một phân tử phân cực. Nó bao gồm hai nguyên tử hydro gắn với một nguyên tử oxy trung tâm theo hình dạng uốn cong. Nguyên tử oxy có độ âm điện lớn hơn hydro và có xu hướng hút các cặp electron liên kết về phía chính nó, do đó thu được một phần điện tích âm. Các nguyên tử hydro kết thúc với một phần điện tích dương. Các điện tích riêng phần trong phân tử nước tương tác với các phân tử được tích điện khác.

Các phân tử ion, khi được thêm vào nước, có xu hướng phân tách thành các ion âm và dương. Các ion dương được bao quanh bởi các nguyên tử oxy của các phân tử nước, vì chúng có một phần điện tích âm, trong khi các ion âm được bao quanh bởi các nguyên tử hydro một phần dương của nước. Vì mỗi ion được bao quanh bởi các phân tử nước, các ion được cho là ngậm nước và vẫn tách biệt với nhau. Các ion phân tán hoàn toàn trong nước và được cho là có thể hòa tan.

Các chất phân cực được tạo ra từ các phân tử tương tác với nhau thông qua tương tác lưỡng cực. Các tương tác giữa các phân tử phải bị phá vỡ để chất có thể hòa tan trong bất kỳ dung môi nào. Khi một phân tử phân cực được thêm vào nước, các nguyên tử dương một phần của phân tử phân cực bị hút vào các nguyên tử âm một phần của oxy trong phân tử nước và các nguyên tử âm một phần của phân tử phân cực bị hút về phía các nguyên tử dương một phần của hydro trong phân tử nước. Lực hút này phá vỡ tương tác lưỡng cực giữa các phân tử phân cực bằng cách chuyển hướng tương tác để bao gồm cả các phân tử nước. Khi mỗi phân tử phân cực được bao quanh hoàn toàn bởi nước, chất phân cực được cho là bị hòa tan.