ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΛΥΣΗΣ ΜΙΑΣ ΟΥΣΙΑΣ

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ  ΔΙΑΛΥΣΗΣ  ΜΙΑΣ ΟΥΣΙΑΣ

Ουσιαστικά οι τρεις παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα διάλυσης μιας στερεής ουσίας στο νερό είναι η φύση της ουσίας, η θερμοκρασία και  ο βαθμός ανάδευσης
      Συγκεκριμένα η φύση της ουσίας ουδεμία σχέση έχει με τη φυσική κατάσταση της ουσίας (στερεή, υγρή ή αέρια) αλλά σχετίζεται με το είδος του χημικού δεσμού μεταξύ των δομικών της σωματιδίων, ο οποίος καθορίζει και τη φυσικοχημική συμπεριφορά της ένωσης (δηλαδή φυσικές και χημικές ιδιότητες), μία από τις οποίες είναι και η διάλυση. Και όταν λέμε διάλυση εννοούμε σε ποιο διαλύτη μπορεί να διαλυθεί μια ουσία; Πως η φύση της ουσίας επηρεάζει τη διαλυτότητά της; Ως γνωστόν τα όμοια διαλύονται στα όμοια Αυτό σημαίνει ότι οι πολικές ουσίες διαλύονται στους πολικούς διαλύτες ενώ οι μη πολικές στους μη πολικούς. Η πολικότητα μιας ουσίας είναι και αυτή φυσικοχημική ιδιότητα, η οποία καθορίζεται από το είδος του χημικού δεσμού. Δεδομένου ότι οι μαθητές δεν έχουν ακόμα διδαχθεί χημικό δεσμό, αυθαίρετα ισχυριζόμαστε ότι το νερό είναι ένας πολικός διαλύτης και κατά συνέπεια θα διαλύει σε μεγαλύτερη ποσότητα ουσίες πολικές. Μια τέτοια πολική ουσία είναι το μαγειρικό αλάτι, το οποίο ως ιοντική ένωση αποτελείται από ιόντα (δομικοί λίθοι), τα οποία βρίσκονται σε αυστηρά διατεταγμένες θέσεις συνιστώντας τον κρύσταλλο του χλωριούχου νατρίου. Ο όρος κρύσταλλος αναφέρεται αποκλειστικά και μόνο σε στερεά σώματα, τα οποία κρυσταλλώνονται σε διάφορα πλέγματα, προσδίδοντας στο στερεό σώμα το κατάλληλο σχήμα( για παράδειγμα στο αλάτι τα ιόντα κρυσταλλώνονται στο κυβικό σύστημα, με αποτέλεσμα μικροσκοπικά ο κόκκος του αλατιού να μοιάζει με κύβο). Κατά τη διάλυση μιας ιοντικής ένωσης στο νερό (όπως αυτής του αλατιού), πραγματοποιείται αυτό που λέμε διάσταση της ουσίας, δηλαδή απελευθέρωση των ήδη προϋπαρχόντων ιόντων της. Ποιο γεγονός όμως συμβάλλει στην εύκολη διάλυσή της, πέρα από το γεγονός της χημικής συγγένειας με το διαλύτη; Τα μόρια του νερού είναι δίπολα, δεδομένου ότι εμφανίζει πολικότητα λόγω των πολωμένων μοριακών δεσμών του. Κατά τη διάλυση του αλατιού στο νερό, τα ιόντα Νa+ και Cl- που αποτελούν τον κρύσταλλό του, εφυδατώνονται. Συγκεντρώνονται δηλαδή γύρω τους μόρια νερού με συγκεκριμένο προσανατολισμό, (γύρω από τα Νa⁺ κολλάνε τα ο^2- του νερού, (βλ.προσομοίωση στην ιστοσελίδα μου) http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/molvie1.swf και γύρω από τα Cl^- τα  Η⁺ του νερού). Το ερώτημα που δημιουργείται είναι: πως υπερνικώνται οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις Νa⁺- Cl^- και σπάει ο κρύσταλλος του ΝaCl. To νερό έχει διηλεκτρική σταθερά 80 που σημαίνει ότι οι ελκτικές δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ των ιόντων του αλατιού και των διπόλων μορίων του νερού είναι 80 φορές μεγαλύτερες από τις δυνάμεις Coulomb μεταξύ των ιόντων του.

·         Γενικά η ταχύτητα μιας αντίδρασης, άρα και της διάλυσης, επηρεάζονται από την επιφάνεια επαφής του στερεού. Επιθυμούμε στερεές ουσίες σε λεπτότατο διαμερισμό, με μεγάλο βαθμό κατάτμησης, ώστε η αντίδραση να διεξάγεται με μεγαλύτερη ταχύτητα. (βλ. σκόνη απορρυπαντικού, αναβράζοντα δισκία φαρμάκων, πριονίδια που καίγονται γρηγορότερα από κούτσουρα). Συνεπώς ο κύβος της ζάχαρης θα διαλύεται πιο αργά από ό,τι η σκόνη της ζάχαρης.

·         Τέλος, ο ήπιος ή έντονος βαθμός ανάδευσης επηρεάζει τη διάχυση των δομικών σωματιδίων, δηλαδή τη μετακίνησή τους από περιοχές μεγάλης συγκέντρωσης σε περιοχές μικρότερης συγκέντρωσης,

·         Η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τη διαλυτότητα ενός στερεού σε ένα υγρό αλλά και την ταχύτητα της διάλυσης λόγω αύξησης της κινητικής ενέργειας των μορίων.