Почему масло не растворяется в воде? Джон Поллард

Описание: Студия для блоггеров Хромакей https://блог-студия-хромакей.рф/?utm_...
Соль водорастворимый и масло неразрешимое. Причина? Стакан воды рассматривается как огромная танцевальная вечеринка, где молекулы воды постоянно обмениваются партнерами, и они больше готовы танцевать с ионами соли. Джон Поллард рассказывает, как две родственные концепции, энергия и энтропия, бегут по танцполу.Урок: Джон Поледнис: Эндрю Ферстер. Переводчик: Anna Usanina Редактор: Alina Siluyanova Почему соль растворяется в воде, а масло нет? Одним словом — химия, но мы хотим подробностей, не так ли? Итак, причина, по которой соль растворяется, а масло — нет, связана с двумя большими причинами, в связи с которыми вообще что-то происходит: энергетика и энтропия. Энергетика, главным образом, связана с силами притяжения между объектами. Если мы присмотримся к маслу или соли в воде, то мы увидим, что происходит взаимодействие между частицами в очень, очень, очень маленьком масштабе, на молекулярном уровне. Чтобы вы могли представить этот масштаб: в одном стакане воды больше молекул, чем известных науке звёзд во вселенной. Все эти молекулы находятся в постоянном движении: перемещаются, колеблются и вращаются. Именно взаимное притяжение между этими молекулами не даёт большинству из них вылететь из стакана. Силы взаимодействия между молекулами воды и молекулами других веществ — это то, что мы подразумеваем, когда говорим об энергетике. Представьте, что молекулы воды как будто бы участвуют в непрекращающемся танце, что-то типа кадрили, где они постоянно и произвольно меняются партнёрами. Проще говоря, способность веществ взаимодействовать с водой, уравновешенная их нарушением, в то время как молекулы воды взаимодействуют между собой, имеет большое значение при объяснении, почему одни вещества хорошо растворяются в воде, а другие — нет. Энтропия, прежде всего, описывает то, как частицы и энергия могут быть упорядочены, основываясь на произвольном движении. Например, рассмотрим воздух в комнате. Представьте себе все возможные скопления из триллиона частиц, из которых состоит воздух. Некоторые из них могли бы содержать все молекулы кислорода здесь и все молекулы азота там, отдельно. Но большинство из возможных скоплений содержат перемешанные друг с друг молекулы. То есть энтропия благоприятствует перемешиванию. Энергетика связана с силами притяжения. И поэтому, если присутствуют силы притяжения, вероятность образования каких-нибудь скоплений может быть увеличена — скоплений, где частицы притягиваются друг к другу. Поэтому именно соотношение между энтропией и энергетикой определяет происходящее. На молекулярном уровне вода состоит из молекул воды, составленных из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Поскольку вода является жидкостью, эти молекулы участвуют в непрекращающемся танце со случайной сменой партнёров, который называется водородная связь. Энтропия постоянно поддерживает этот танец. В кадриле молекулы воды могут исполнять огромное количество движений, по сравнению с другим, менее разнообразным танцем. Танец никогда не прекращается. Что же происходит после помещения соли в воду? На молекулярном уровне соль состоит из двух ионов, хлора и натрия, организованные как кирпичная стена. Они появляются на танцполе большими группами и по началу сидят в сторонке, стесняясь и сопротивляясь разделению на отдельные ионы, дабы присоединиться к танцу. Но на самом деле, эти стеснительные танцоры безумно хотят, чтобы их кто-нибудь пригласил потанцевать. Поэтому, когда молекула воды наталкивается на кого-то из них и вытаскивает их из группы потанцевать, они соглашаются. Как только они выходят на танцпол, назад уже не возвращаются. По сути, участие ионов соли вносит разнообразие в танцевальные движения кадрили, поэтому молекулам воды очень нравиться с ними танцевать. Возьмём масло. Молекулы масла вроде как заинтересованы потанцевать с водой, поэтому энтропия благоприятствует этому. Проблема в том, что молекулы масла одеты в огромные бальные платья, и они гораздо больше, чем молекулы воды. Когда молекула масла выходит на танцпол, их размер мешает танцевать и обмениваться партнёрами — молекулами воды, что является весьма важной частью танца. К тому же, они не такие уж хорошие танцоры. Молекулы воды пытаются задействовать молекулы масла в танце, но лишь наталкиваются на их платья и падают на танцпол. Без масла молекулы воды могут танцевать куда более разнообразно, поэтому молекулы воды прогоняют масло с танцпола, отправляя их на скамейку к другим. Вскоре, когда собирается большое количество подобных молекул масла, выгнанных с танцпола, они начинают жаловаться друг другу, как несправедливо с ними обошлись молекулы воды, и держатся обособленной группой. Такова совокупность взаимоотношений между молекулами и возможных связей между ними, пока они хаотично передвигаются, что определяет растворимость одного вещества в другом. Другими словами, масло не растворяется в воде, потому что они плохие партнёры п�