Di Claire Gillespie Aggiornato il 24 marzo 2022
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L’acqua è spesso chiamata il “solvente universale” perché può dissolvere una vasta gamma di sostanze. Quando un soluto si dissolve completamente in un solvente, la miscela omogenea risultante viene chiamata soluzione. Nonostante la notevole capacità solvente dell'acqua, alcuni materiali semplicemente non si dissolvono al suo interno.
Olio, cera di paraffina e sabbia sono classici esempi di sostanze che rimangono non disciolte nell'acqua. Anche i composti altamente solubili raggiungono un limite di saturazione oltre il quale ulteriore soluto rimane come residuo solido.
La solubilità dipende dall'intensità relativa delle forze attrattive tra particelle di soluto, particelle di solvente e tra soluto e solvente. Il glucosio, ad esempio, si dissolve facilmente perché le interazioni del legame idrogeno con l'acqua superano sia le interazioni glucosio-glucosio che quelle acqua-acqua.
Quando due liquidi si mescolano completamente, sono miscibili; altrimenti sono immiscibili. L'olio (idrocarburi) e l'acqua esemplificano l'immiscibilità. La minore densità dell'olio lo fa galleggiare e le goccioline di olio non si integrano mai nella fase acquosa.
La polarità dell’acqua – carica parziale positiva sugli atomi di idrogeno e carica parziale negativa sull’ossigeno – la rende altamente selettiva. I soluti polari o ionici sono attratti dall'acqua, mentre le sostanze non polari come la cera di paraffina (lunghe catene di C e H) vengono respinte, secondo la regola "il simile dissolve il simile".
È essenziale distinguere la dissoluzione dall’erosione e dalla sospensione. La sabbia, ad esempio, non si dissolve perché le attrazioni interne dell’acqua prevalgono sulle interazioni acqua-sabbia. L'agitazione sospende la sabbia, producendo una miscela torbida; cessata l'agitazione, la sabbia si deposita e l'acqua sovrastante diventa limpida. Il contatto a lungo termine con l'acqua può erodere le superfici rocciose, trasportando particelle fini a valle, ma si tratta di una rimozione fisica piuttosto che di una dissoluzione chimica.
Anche i soluti altamente solubili, come lo zucchero o il cloruro di sodio, presentano un punto di saturazione. All'equilibrio, la velocità di dissoluzione è uguale alla velocità di ricristallizzazione, quindi l'aggiunta di più soluto non aumenta la concentrazione; invece, l'eccesso rimane come solido non disciolto.
Questi principi spiegano perché alcuni materiali di uso quotidiano resistono alla dissoluzione in acqua e sottolineano l'interazione sfumata delle forze molecolari nella chimica acquosa.
