Acqua:
* polare: Le molecole d'acqua hanno una forma piegata a causa della condivisione irregolare di elettroni tra gli atomi di ossigeno e idrogeno. Ciò crea una carica negativa parziale sull'atomo di ossigeno e una parziale carica positiva sugli atomi di idrogeno, rendendo la molecola polare.
* Forte legame idrogeno: Le molecole d'acqua formano forti legami idrogeno tra loro, creando una rete coesa.
Molecole non polari:
* Non polare: Le molecole non polari hanno elettroni distribuiti uniformemente, con conseguente separazione complessiva della carica. Mancano le cariche positive e negative parziali riscontrate nelle molecole polari.
* Forze intermolecolari deboli: Le molecole non polari interagiscono attraverso forze deboli come le forze di dispersione di Londra, che sono molto più deboli dei legami idrogeno.
Perché le molecole non polari non si dissolvono in acqua:
1. Mancanza di attrazione: Le molecole d'acqua sono fortemente attratte l'una dall'altra tramite legami idrogeno. Non sono in grado di formare significative interazioni attraenti con molecole non polari, che mancano delle necessarie cariche parziali per il legame idrogeno.
2. Penalità energetica: Per dissolvere una molecola non polare in acqua, i legami idrogeno tra le molecole d'acqua dovrebbero essere rotti, che richiedono energia significativa. Questo processo è energicamente sfavorevole.
3. "come dissolvi come": Il principio di "come dissolve come" afferma che sostanze con forze intermolecolari simili tendono a dissolversi l'uno nell'altro. Poiché l'acqua è altamente polare e le molecole non polari hanno forze intermolecolari deboli, non sono compatibili.
In sostanza, la forte natura polare dell'acqua e la mancanza di polarità nelle molecole non polari creano una mancata corrispondenza nelle forze intermolecolari. Questo rende energicamente sfavorevole che le molecole non polari si dissolino in acqua.
Esempio: L'olio è una sostanza non polare e non si mescola con l'acqua. Quando provi a mescolare olio e acqua, si separano in strati distinti. Questo perché le molecole d'acqua sono più attratte l'una dall'altra che dalle molecole di olio.
