分子间作用力与液体
溶剂化
/ sol-VAY-shun /
把一块方糖丢进热茶里搅一搅:糖块逐渐变小、消失,因为液体分子蜂拥而上,包围每一小块,把它带走。每一个被溶解的粒子,最终都裹上了一层贴身的溶剂分子外衣。这种包裹——溶剂分子簇拥在每个被溶粒子周围、把它环抱起来——就是溶剂化。
溶剂化,是溶剂分子包围被溶物质的粒子并与之相互作用、在每个离子或分子周围形成一层溶剂壳的过程。当溶剂是水时,它被称为水合。溶剂分子会调整自身取向,以使有利的吸引达到最大——离子周围是离子-偶极力,极性分子周围是氢键——而这种环抱所释放的能量(溶剂化能),正是帮助把溶质撬开、并让它保持溶解状态的东西。
它为何要紧:溶剂化正是“东西为何能溶解”的核心所在;一种物质能否溶解,取决于溶剂化能否补偿把溶质与溶剂各自拆开所耗的能量。需要老实说明的是:溶剂化和溶解并不是一回事:溶解是从固体到溶液的整段旅程,而溶剂化专指其中溶剂分子把每个被释放的粒子披覆起来的那一步。
硫酸铜溶解时,每个铜离子被六个水分子裹住,这些水分子把氧端朝向它——正是这种水合,让溶液呈现蓝色。
溶剂分子在每个被溶粒子周围形成一层有序的壳。
溶剂化(被溶剂环抱)是溶解(整个过程)当中的一步。当溶剂是水时,溶剂化就叫水合。强溶剂化会让溶解放热,弱溶剂化则会让溶解吸热——速冷冰袋正是靠这一点工作的。
又称
另见