احتمالاً شما هم یک قاشق شکر را داخل لیوان لیموناد یا چای ریخته‌اید. شاید هم دیده باشید که یکی از اعضای خانواده، قهوه یا چای صبحگاهی‌اش را با شکر شیرین میکند. ولی آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که وقتی شکر حل می‌شود، دقیقاً چه اتفاقی می‌افتد؟
حل شدن شکر در آب چگونه اتفاق می‌افتد؟
فرض کنید یک قاشق چای‌خوری شکر را داخل لیوان آب می‌ریزید. ممکن است بخش زیادی از آن خودبه‌خود حل شود. معمولاً با قاشق آن را هم می‌زنید تا کاملاً ناپدید شود. اما اگر یک جرعه از آب را بنوشید، همچنان طعم شیرین آن را احساس خواهید کرد. این یعنی مولکول‌های شکر در سراسر آب پخش شده‌اند.
در این مثال:
- شکر یک حل‌شونده است (ماده‌ای که در مایع حل می‌شود).
- آب یک حلال است (مایعی که حل‌شونده را تجزیه میکند).
چرا شکر در آب حل می‌شود؟
هم شکر و هم آب از مولکول‌های قطبی (polar molecules) تشکیل شده‌اند. این یعنی هر مولکول، قسمت‌های دارای بار مثبت و منفی دارد.
شاید شنیده باشید که “قطب‌های مخالف هم‌دیگر را جذب میکنند”. این دقیقاً همان اتفاقی است که هنگام حل شدن شکر رخ می‌دهد! مولکول‌های آب، مولکول‌های شکر را احاطه کرده و از هم جدا میکنند.
وقتی یک حل‌شونده (مثل شکر) با یک حلال (مثل آب) ترکیب می‌شود، محلول تشکیل می‌شود. در این مثال، محلول همان آب شیرین است.
حلالیت چیست؟
وقتی یک ماده به‌خوبی در مایع حل شود، می‌گوییم حلالیت بالایی دارد.
شکر در آب حلالیت بالایی دارد. مواد دیگری مانند نمک، برخی ویتامین‌ها و بیشتر اسیدها نیز حلالیت بالایی در آب دارند.
اما آیا می‌دانید چگونه می‌توان حلالیت یک ماده را افزایش داد؟
- 1. هم زدن: اگر بعد از اضافه کردن شکر، مایع را هم بزنید، شکر سریع‌تر حل می‌شود.
- 2. گرم کردن: اگر مایع را گرم کنید، مواد حل‌شونده (مانند شکر یا نمک) بهتر حل می‌شوند. به همین دلیل، چای داغ سریع‌تر از چای سرد شیرین می‌شود.
اشباع شدن چیست؟
آیا تا به حال دیده‌اید که بعد از اضافه کردن مقدار زیادی شکر به یک نوشیدنی، مقداری از آن ته لیوان باقی بماند؟
این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که مایع دیگر قادر به حل کردن مقدار بیش‌تری از ماده حل‌شونده نباشد. در این حالت، محلول به نقطه اشباع رسیده است.
نتیجه‌گیری
حل شدن شکر در آب نمونه‌ای از یک فرایند شیمیایی جالب است که در زندگی روزمره ما رخ می‌دهد. شما هم احتمالاً بارها محلول‌هایی مانند آب‌نمک، شربت یا چای شیرین درست کرده‌اید. حالا که مفهوم حلالیت و اشباع شدن را می‌دانید، می‌توانید این فرایندها را بهتر درک کنید!
ما منتظر نظرات شما هستیم.
مترجم و گردآورنده: مهرزاد تاره
منبع اصلی مطلب: wonderopolis.org
