Come si determina se un composto è solubile o insolubile?

La solubilità di un soluto può essere determinata confrontando le polarità del soluto e le molecole del solvente. I solventi polari dissolveranno i soluti polari ei solventi non polari dissolveranno i soluti non polari a causa della presenza di forze intermolecolari simili.

Le molecole covalenti hanno tre tipi di forze intermolecolari: van der Waals, interazioni dipolo-dipolo e legame idrogeno. Le forze di Van der Waals sono le più deboli di tutte le forze intermolecolari e si trovano in molecole non polari. Interazioni dipolo-dipolo si trovano in molecole polari contenenti una carica parziale positiva e una carica parziale negativa a causa della differenza di elettronegatività degli atomi nella molecola. La carica parziale positiva di una molecola polare attrae la carica parziale negativa di una diversa molecola polare. I legami idrogeno sono interazioni dipolo molto forti che si verificano nelle molecole in cui l'idrogeno è legato ad atomi altamente elettronegativi quali fluoro, azoto, ossigeno o cloro. I legami idrogeno sono il più forte di tutte e tre le forze intermolecolari.

I solventi polari hanno molecole che possono interagire con interazioni dipolo-dipolo o legame con idrogeno. Quando un soluto polare viene aggiunto al solvente, il soluto è in grado di interrompere le interazioni e disperdersi tra le molecole di solvente. In questi casi, la carica positiva parziale di una molecola di solvente attrae la carica negativa parziale di una molecola di soluto. Tuttavia, quando un soluto non polare viene aggiunto a un solvente polare, le forze di van der Waals presenti nel soluto sono troppo deboli per interrompere le interazioni tra le molecole di solvente, lasciando così le particelle di soluto legate insieme e insolubili.

Un solvente non polare può dissolvere i soluti non polari perché sia ​​il solvente che il soluto hanno forze deboli di van der Waals. Tuttavia, quando un soluto polare viene aggiunto a un solvente non polare, le interazioni dipolari tra le molecole di soluto sono più forti delle forze van der Waals del solvente e pertanto non si separeranno in soluzione, rendendo il soluto insolubile.