分子間作用力與液體
溶劑化
/ sol-VAY-shun /
把一塊方糖丟進熱茶裡攪一攪:糖塊逐漸變小、消失,因為液體分子蜂擁而上,包圍每一小塊,把它帶走。每一個被溶解的粒子,最終都裹上了一層貼身的溶劑分子外衣。這種包裹——溶劑分子簇擁在每個被溶粒子周圍、把它環抱起來——就是溶劑化。
溶劑化,是溶劑分子包圍被溶物質的粒子並與之相互作用、在每個離子或分子周圍形成一層溶劑殼的過程。當溶劑是水時,它被稱為水合。溶劑分子會調整自身取向,以使有利的吸引達到最大——離子周圍是離子-偶極力,極性分子周圍是氫鍵——而這種環抱所釋放的能量(溶劑化能),正是幫助把溶質撬開、並讓它保持溶解狀態的東西。
它為何要緊:溶劑化正是「東西為何能溶解」的核心所在;一種物質能否溶解,取決於溶劑化能否補償把溶質與溶劑各自拆開所耗的能量。需要老實說明的是:溶劑化和溶解並不是一回事:溶解是從固體到溶液的整段旅程,而溶劑化專指其中溶劑分子把每個被釋放的粒子披覆起來的那一步。
硫酸銅溶解時,每個銅離子被六個水分子裹住,這些水分子把氧端朝向它——正是這種水合,讓溶液呈現藍色。
溶劑分子在每個被溶粒子周圍形成一層有序的殼。
溶劑化(被溶劑環抱)是溶解(整個過程)當中的一步。當溶劑是水時,溶劑化就叫水合。強溶劑化會讓溶解放熱,弱溶劑化則會讓溶解吸熱——速冷冰袋正是靠這一點工作的。
又稱
另見