溶解度

溶液とは、溶質と溶媒という 2 つの主要な物質が均質に混ざり合ったものです。溶媒は溶質よりも多く存在します。

希薄溶液では、溶媒に対する溶質の割合は小さいですが、濃縮溶液ではその割合が大きくなります。

溶液を形成するとき、溶質と溶媒は化学的に反応しません。代わりに、分子は再分布し、個々の溶媒分子が溶質分子を取り囲み、引力を通じて相互作用します。このような溶解過程を溶媒和と呼びます。

溶媒和を有利に進めるには、溶質-溶媒相互作用は、溶媒-溶媒および溶質-溶質相互作用よりも強くなければなりません。

溶液中では、溶質と溶媒は任意の物質状態にすることができます。ソリューション自体は 1 つの "フェーズ" です。

溶媒和の反対は、強い溶質-溶質相互作用によって引き起こされる沈殿物です。溶媒和速度が降水速度と等しい場合、溶解度平衡が確立されます。

溶質の溶解度は、一定量の溶媒に溶解平衡したときの最大可能濃度です。溶解性は、温度や分子極性などの他の物理的条件の影響を受けます。

非極性溶質は分子間ロンドン分散力によって非極性溶媒に溶解しますが、極性溶質またはイオン溶質はイオン-双極子または双極子-双極子相互作用を介して極性溶媒に溶解します。

水は極性溶媒です。親水性、または水を好む化合物は、イオン電荷または極性基により、十分に強い水と溶質の相互作用を可能にするため、水溶性です。溶質-溶質相互作用は、非極性溶媒と極性溶質分子との間の可能な相互作用よりもはるかに強いため、非極性溶媒には溶けにくいです。

油のような水に不溶性で脂溶性の非極性化合物は、溶媒間相互作用と競合する水素結合を形成できないため、疎水性または水恐怖症です。

両親媒性または両親媒性化合物は、極性基と非極性基の両方を有する。例えば、石鹸は脂肪酸の金属塩です。水中では、石鹸分子はミセルと呼ばれる球体に集まります。彼らの非極性の疎水性脂肪酸の尾は内側を向き、極性の親水性の頭は外側を向いています。

石けんを使って油汚れを落とすと、尾部が無極性の油を取り囲んで水溶性のミセルを形成し、油を洗い流すことができます。