¿Cómo se disuelven los enlaces covalentes polares en el agua?

Respuesta

Los enlaces covalentes no se disuelven en agua.

Explicación:

Más bien, compuestos con enlaces covalentes se disuelven en agua.

El agua rodea los sitios polares de las moléculas en la interfaz con el soluto (ya sea sólido, líquido o gaseoso) y elimina las moléculas.

Cuando un sustancia disoluta se disuelve en un solvente, las partículas individuales del soluto se separan de sus vecinas y se mueven entre los espacios de las partículas solventes.

Las partículas de disolvente chocan con las partículas de soluto y el fuerzas intermoleculares de atracción entre las partículas de soluto y solvente "sostienen" las partículas de soluto en los espacios.

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Hay tres pasos para el proceso de disolución:

  1. Las partículas de disolvente deben separarse para dejar espacio para partículas de soluto. Este proceso requiere energía para superar las fuerzas de atracción entre las partículas de disolvente. Este primer paso es endotérmico.

  2. Las partículas de soluto deben separarse de sus vecinos. Este proceso también requiere energía para superar las fuerzas de atracción entre las partículas de soluto. El segundo paso es endotérmico.

  3. Cuando las partículas de soluto se mueven entre las partículas de disolvente, el fuerzas intermoleculares de atracción entre el soluto y el solvente se afianzan y las partículas "encajan" hacia atrás y se acercan. Este proceso libera energía. El paso final en el proceso de disolución es exotérmico.

Considere el proceso de disolver un cubo de azúcar (C₁₂H₂₂O₁₁) en agua.

En el modelo de sacarosa que llena el espacio (abajo), el rojo representa oxígeno, el gris claro representa hidrógeno y el gris oscuro representa carbono.

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Al igual que el agua, la sacarosa tiene átomos de oxígeno unidos a átomos de hidrógeno (enlaces OH). Las áreas cercanas a los átomos de oxígeno son ligeramente negativas, y las áreas cercanas a los átomos de hidrógeno son ligeramente positivas. Es decir, los enlaces OH son polares.

Las moléculas de sacarosa se atraen entre sí debido a las atracciones dipolo-dipolo entre los átomos de O en una molécula y los átomos de H en las moléculas vecinas. Estas atracciones particularmente fuertes se llaman enlaces de hidrógeno.

La sacarosa tiene varios grupos OH polares. Por eso se disuelve en agua.

Sin embargo, los enlaces covalentes dentro de la molécula no se rompen. Más bien, estás rompiendo los enlaces de hidrógeno que mantienen las moléculas de sacarosa entre sí en el cristal.

Si agregamos agua, los grupos OH en el agua forman enlaces de hidrógeno a las moléculas de sacarosa en el cristal. A su vez, las moléculas de sacarosa usan sus grupos OH para formar enlaces H con las moléculas de agua.

Vemos a continuación una imagen de moléculas de agua que atacan la superficie de la sacarosa.

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Las fuerzas intermoleculares entre las moléculas de sacarosa son más débiles que las que existen entre las moléculas de sacarosa y el agua.

Las moléculas de agua rodean las moléculas de sacarosa, reemplazando los enlaces H sacarosa-sacarosa con enlaces H sacarosa-agua.

Finalmente, las moléculas de sacarosa abandonan la superficie del cristal y se dispersan por el agua como moléculas de sacarosa hidratada.

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Terminamos con una solución de moléculas de sacarosa hidratada en agua.

Los mismos procesos ocurren cuando cualquier molécula polar se disuelve en un solvente polar.

Si las fuerzas de atracción intermoleculares soluto-solvente son mayores que las fuerzas solvente-solvente, la sustancia será soluble.

La solubilidad depende de las fuerzas de las fuerzas intermoleculares (es decir, la polaridad del disolvente).

Las fuerzas relativas son: enlaces H> dipolo-dipolo> dipolo inducido por dipolo> dispersión de Londres.

Por lo tanto, un solvente que solo es capaz de interacciones dipolo-dipolo no será un solvente tan bueno para la sacarosa como el agua (que tiene enlaces H).


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