مِمَّ تتكوّن المحاليل؟

عندما تحضّر محلول الماء والسكر تضيف السكر إلى الماء، وتحرّك المخلوط حتى يختفي السكر. عند ذوبان السكر في الماء تتوزّع جزيئاته بانتظام في الماء مشكّلة محلولًا.

فما المذيب والمذاب في محلول السكر والماء؟ وأيهما كميته أكثر؟ في محلول السكر يكون الماء هو المذيب، ونسبته أكبر في المحلول، والسكر هو المذاب.

يوجد الماء في صورة مذيب في الكثير من المحاليل، ومنها عصير الفاكهة وحمض الخل.

ولأن للماء قدرة على إذابة الكثير من المواد يوصف بأنه مذيب عام. ولإدراك سبب ذلك عليك معرفة بعض المعلومات عن الذرات والروابط.

تتكوّن جميع المركبات من جزيئات، والتي تتركّب بدورها من عدد من الذرات. وعندما تتشارك الذرات في الإلكترونات ينتج عن هذا التشارك روابط تساهمية، وعندها تسمّى المركبات التي فيها هذا النوع من الروابط المركبات التساهمية.

• إذا احتوى الجزيء على توزيع منتظم لإلكترونات الروابط يوصف بأنه غير قطبي، كما في جزيء الهيدروجين؛ إذ تتشارك ذرتا الهيدروجين في الإلكترونين بالتساوي.
• أما الجزيئات التي لا تتوزّع فيها إلكترونات الروابط بصورة منتظمة فيقال إن جزيئاتها قطبية، ومنها جزيء الماء.

في جزيء الماء ترتبط ذرتا الهيدروجين مع ذرة الأكسجين، وتستغرق الإلكترونات وقتًا أطول للدوران حول ذرة الأكسجين مما تستغرقه في دورانها حول ذرتي الهيدروجين:

• فتنتج شحنة جزئية سالبة على ذرة الأكسجين.
• وتنتج شحنة جزئية موجبة عند كل من ذرتي الهيدروجين.
• لتبقى بذلك شحنة جزيء الماء متعادلة.

عندما لا تتشارك الذرات في الإلكترونات في تكوين بعض المركبات، تفقد بعض الذرات بعض إلكتروناتها في حين تكتسب ذرات أخرى إلكترونات. وعندئذ لا يتساوى عدد البروتونات الموجبة مع عدد الإلكترونات السالبة في الذرات، فتصبح الذرات سالبة الشحنة أو موجبة الشحنة.

فملح الطعام مركب أيوني يتكوّن من أيونات الصوديوم الموجبة (Na⁺) وأيونات الكلور السالبة (Cl⁻):

• فقدت ذرة الصوديوم إلكترونًا لتصبح أيون صوديوم موجبًا.
• واكتسبت ذرة الكلور إلكترونًا لتصبح أيون كلور سالبًا.

المركبات الأيونية: نظرًا إلى أن جزيئات الماء قطبية، فإنها تتجاذب مع كل من الأيونات الموجبة والأيونات السالبة:

1. في جزيء الماء ينجذب الأكسجين المشحون جزئيًّا بشحنة سالبة نحو أيون الصوديوم الموجب.
2. وفي جزيء ماء آخر ينجذب الهيدروجين المشحون جزئيًّا بشحنة موجبة نحو أيون الكلور السالب.
3. فتنفصل أيونات الصوديوم وأيونات الكلور بعضها عن بعض، لتنجذب كل منها إلى جزيئات ماء أخرى.

المركبات التساهمية: يذيب الماء المركبات التساهمية أيضًا، ومنها السكر، دون أن يحطّم جزيئاتها؛ فببساطة تتغلغل جزيئات الماء بين جزيئات السكر فيعمل على فصل بعضها عن بعض. والسكر مركب قطبي مثل الماء؛ فتنجذب المناطق السالبة والموجبة في جزيئات الماء القطبية إلى المناطق الموجبة والسالبة في جزيء السكر القطبي، وتنتشر جزيئات السكر في الماء بانتظام.