נוסח השאלה המלא: מהם התנאים למסיסות במים, האם CH3NHCH3 מסיס?

אני ארחיב את השאלה המקורית, ואסביר על מסיסות באופן כללי:
אם חושבים על זה, עבור כל חומר בעולם, תמיד יהיה לפחות חומר אחד שימיס אותו בצורה מצויינת, ובכל יחס שנבחר, והוא יהיה... אותו החומר עצמו. כלומר ברור שמים מצליחים להמיס בתוכם מים, שמן סויה ימיס בתוכו בלי בעיה שמן סויה, ווזלין ימיס ווזלין, כספית – תמיס בתוכה עוד כספית וכו'. זה נראה די ברור מאליו, אבל מתוך העובדה הזאת נגזר כלל המסיסות הכימי "דומה נמס בדומה לו" (באנגלית: like dissolves like). כאשר ההיגיון הוא שאם חומר ממיס את עצמו הכי טוב סביר שיצליח להמיס חומר דומה, כאשר הדימיון מתייחס לדמיון כימי – ובייחוד לאופי הקשר בין המולקולות בחומר.
ולכן – מתכות ימסו בתוך מתכות, חומרים פולריים (קוטביים, שהמולקולות המרכיבות אותם מכילות קיטוב/ דו-קוטב חשמלי קבוע) ימסו בתוך ממסים פולריים, חומרים לא-פולריים ימסו בחומרים לא פולריים, חומרים המכילים קשרי מימן ימסו בתוך חומרים המכילים קשרי מימן. חומרים יוניים ימסו בתוך חומרים יוניים – וכו' כו' כך על פני כל הקשרים הכימיים הקיימים.
דוגמאות: מים הם חומר פולרי, ולכן מצליחים להמיס מלח בישול (NaCl) שהוא חומר יוני (שאפשר לומר שזה המצב הקיצוני ביותר של חומר פולרי - בו אלקטרונים שלמים עברו מאטום אחד למשנהו, קיטוב חשמלי מלא), אבל לא ממיסים שמן בישול – שהוא תרכובת לא פולרית בכלל. ומצד שני – שמן לא מצליח להמיס מים, אבל מצליח להמיס שמנים אחרים.

בעת יצור אלומיניום, ממיסים אלומיניום אוקסיד ( ,Al2O3חומר יוני) בתוך קריאוליט (Na3AlF6, חומר יוני) מותך. כספית (מתכת נוזלית בטמפ' החדר) יכולה להמיס בתוכה נחושת או זהב (מתכות אחרות).  


כספית (התמונות נלקחו מתוך וויקיפדיה)

אפשר להבין יותר לעומק, מאיפה כלל המסיסות הזה נובע: כדי ששני חומרים יתערבבו למצב של תמיסה, דרוש בעצם שהמולקולות המרכיבות את החומרים יתערבבו, וכדי שזה יקרה צריך בעצם לשבור את הקשרים הבין מולקולרים בממס, את הקשרים הבין מולקולרים במומס, וליצור קשרים חדשים בין הממס למומס. אם החומרים שונים מאוד זה מזה מבחינה כימית, כלומר בין חומר אחד יש כוחות מאוד חזקים ובין חומר אחר כוחות מאוד חלשים קשה יהיה לחומר שבו כוחות חלשים לשבור את הקשרים החזקים בחומר השני ולהיכנס בתוכו – ולכן לא יתערבבו, ולהפך – רק במצב בו עוצמת הקשרים דומה יתאפשר שבירה של קשרים ויצירה של חדשים.

כמובן שהמצב יכול "להסתבך" אם כל מולקולה יוצרת סוגים שונים של קשרים, למשל: קבוצת הכהלים מכילים חלק פולרי היוצר קשרי מימן (-OH) וחלק פחמני לא פולרי, המסיסות של הכהלים בתוך מים נקבעת על פי אורך השרשרת הפחמנית הלא פולרית (ככל שהשרשרת של אטומי הפחמן גדולה יותר – כך הכהל פחות מסיס במים). ולכן אלכהול לשתייה שמכיל רק 2 פחמנים בשרשרת מסיס במים בכל יחס, פנטנול עם שרשרת של 5 פחמנים נמס מעט במים, וכהל עם שרשרת ארוכה של 20 פחמנים כמעט לא ימס במים בכלל.
ספציפית לגבי השאלה – החומר CH3NHCH3 (די מתיל אמין) לא מכיל שרשראות פחמניות ארוכות, הוא פולרי ומסוגל ליצור קשרי מימן (מכיל קשר חנקן-מימן) ולכן ימס במים בצורה טובה. (מים כזכור פולריים ויוצרים קשרי מימן).

מאת:ד"ר אבי סאייג
מכון ויצמן למדע ומכון דוידסון לחינוך מדעי
 

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

55 תגובות

  • אנונימי

    למה CO2 מסיס במים?

    למדתי וגם הזכרת פה שמים הם פולאריים ולמדנו שלעומת זה CO2 בגלל שהיא מולקולה קווית\סימטרית על אף הפולאריות בין הC לO הפולאריות מתבטלת.. אם כן אז איך CO2 מסיס במים?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    שם מתרחשת תגובה כימית

    שלום
    פחמן דו חמצני לא רק נמס במים אלא ממש מגיב איתם ליצירת חומצה פחמתית, לפי התגובה
    H2O + CO2 --> H2CO3

    חומצה פחמתית היא היוצרת קשרי מימן עם המים - ומעלה המסיסות (למעשה - גם זוגות האלקטרונים הבלתי קושרים על החמצנים בפחמן הדו-חמצני עצמו, מסוגלים ליצור קשרי מימן עם המימנים של המים).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • עידן

    פולריות ומסיסות

    שלום אבי,
    אני סטודנט שעושה קורסים שונים בביולוגיה ובכימיה. בקורסים בהם נתקלנו במושג מסיסות, נהגו להשוות את המושג עם המושג פולריות. כלומר, נאמר כי מולקולה פולרית היא מסיסה. בנוסף, נאמר בקורסים כי על מנת שחומר יהיה מסיס במים הוא צריך ליצור איתם קשרי מימן. רציתי לדעת האם קשרי מימן נוצרים עם כל מולקולה פולרית ולא משנה האם היא חיובית או שלילית או שלאופי המטען יש קשר (השאלה היא כמובן בהנחה שהשרשת הפחמנית של שתי המולקולות שוות באורכן וההבדל היחיד ביניהן הוא רק אופי המטען).
    תודה רבה

  • אלה

    מסיסות פד"ח במים

    אני מתייחסת לתשובה שרשמת לגבי מסיסות של חמצן במים (לעידו, יוני 2018). התשובה לגבי חמצן ברורה לי, אך לגבי פד"ח פחות. התייחסת לכך שמסיסות הפד"ח גבוהה יותר כי טמפ' הרתיחה שלו גבוהה משל חמצן. אך מה לגבי קשרי מימן עם הפד"ח? האם גם כאן אין כלל קשרי מימן, כיוון שהמולקולה CO2 לא קוטבית? האם הפד"ח בסודה לא מומס ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    פד"ח במים

    היי אלה
    את צודקת - פחמן דו חמצני לא רק נמס במים אלא ממש מגיב איתם ליצירת חומצה פחמתית, לפי התגובה
    H2O + CO2 --> H2CO3

    חומצה פחמתית יוצרת קשרי מימן עם המים - ומעלה המסיסות.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אלי

    מסיסות של 3 מרכיבים,וסדר ההמסה

    שלום,
    רציתי לשאול לגבי המסה של 2 מרכיבים במים.
    נניח ויש כוס מים ואני מוסיף לה מלח בישול עד לריוויון, מודד משקל סגולי ומקבל תוצאה X.
    לאחר מכן לוקח עוד כוס מים באותה נפח ומוסיף מלח אחר, אשלגן כלורי, עד לריוויון, מודד משקל סגולי ומקבל תוצאה Y.
    לאחר מכן אני מוסיף אשלגן כלורי לכוס עם המלח בישול, האם האשלגן הכלורי יומס או שהמלח "תפס" את מקום האשלגן הכלורי?
    ולבסוף אני מוסיף מלח בישול לכוס של האשלגן כלורי בריוויון, האם המלח יומס?
    האם המשקל סוגלי של שני הכוסות יהיה זהה בסוף התהליך? כמובן שכל הכוסות נמצאות בחדר בטמפ' קבועה ובלחץ קבוע.
    אשמח להסבר
    תודה,
    אלי

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אפקט היון המשותף

    שלום אלי
    כאשר מנסים להמיס 2 מלחים שונים כאשר יש ביניהם יון משותף, אזי תהייה ירידה במסיסות של החומר השני שמוסיפים. במקרה שאתה נתת יש יון משותף - יון הכלוריד לשני המלחים. תחשוב על זה כאילו יש 'מקסימום' מקום ליון כלור בתוך מים, ואם אתה ממיס קודם נתרן כלורי אז כבר לא תוכל להמיס אותה כמות של אשלגן כלורי במים, שהיית ממיס לו המים היו מזוקקים.
    ברור שמי שממיסים ראשון -'תופס' ראשון את המקום במים. כך שסדר ההמסה יקבע את ריכוזי היונים הסופיים במים וכמובן את המשקל הסגולי.

    אם מדובר בחומר יוני אחר, בלי יון משותף – בגלל עלייה בקוטביות המים – ובהמשך למתואר בכתבה, תהייה דווקא עליה במסיסות, למשל גבס – CaSO4 נמס טוב יותר במי מלח, בהשוואה למים נקיים.
    http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ed081p1644
    (אינני יכול להתחייב כי כך המצב בכל המלחים בעולם)

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אלי

    שיווי משקל

    תודה אבי,
    האם הוספה של כמות העולה על כמות הריוויון משני המלחים( אשלגן כלורי ונתרן כלורי) בעלי יון משותף, אך בסדר שונה(כפי שתואר בשאלה הקודמת) תיצור מצב של פליטה חלקית של אחד המלחים החוצה ובסופו של דבר המשקל הסגולי יהיה קבוע? או שאכן יש חשיבות לסדר?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    קינטיקה ותרמודינמיקה

    עם הזמן - בסוף תמיד יושג בטבע שיווי המשקל התרמודינמי - כלומר המצב היציב ביותר שמשקלל את המסיסות של כולם. כך שמהבחינה התיאורטית הזאת לא חשוב הסדר.
    אבל -
    השאלה כמה זמן - וזאת שאלה של קינטיקה. כלומר גם אם אתה שם מלח בתמיסה רוויה עם הזמן יתחוללו תהליכי התמוססות ושיקוע, כיוון שהחלקיקים נעים כל הזמן זה שיווי משקל דינמי. השאלה כמה זמן זה יקח - ימים? שנים? מיליוני שנים? מיליארדי שנים? זה כבר תלוי בגורמים שמאיצים קצב של תגובה כימית כמו טמפרטורה, גודל החלקיקים, ערבוב וכו' (אני באמת לא יודע כמה זמן זה יקח).
    בחיים האמיתיים אי אפשר לזלזל בקינטיקה: לדוגמא, מבחינה תרמודינמית יהלום פחות יציב מגרפיט, ולכן כל היהלומים יהפכו בסופו של דבר לגרפיט. אבל מבחינה קינטית התהליך יקח מיליארדי שנים, כך שאין לכך כל חשיבות בפועל.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אנונימי

    מסיסות- תכונה כימית או פיזיקלית?

    היי,
    תכונה פיזיקלית הינה תכונה המאפיינת חומר וניתנת למדידה. תכונה כימית היא הנטייה של חומר להתפרק לחומר אחר או נטייה להתחבר עם חומר אחר. בתמיסה, אף אחד מהחומרים הטהורים אינו משנה את תכונותיו הפיזיקליות ואין שינוי בחומר. למשל במי סוכר, סוכר לא משנה את המתיקות שלו ומים לא משנים צבע. כך שקשה לי להבין כיצד יש פירוק של קשרים כאשר למדנו שאין קשרים כימיים בתערובת. על פי מה שכתוב מדובר בתכונה כימית.
    אשמח להסבר.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    זה בדיוק הגבול

    שלום לאנונימי
    אני עשיתי שלושה תארים במדעים (עד דוקטורט) והפעם היחידה שבה נתקלתי בסיווג הזה של 'תהליך פיזיקאלי' ו'תהליך כימי' זה בשיעורי מדעים בבית הספר. זה לא באמת סיווג שנחוץ - וגם כמו כל דבר בחיים יש המון תהליכים שהם נמצאים על הגבול, זאת אומרת תופעות שאי-אפשר לסווג בקלות בצורה חדה - ותופעת ההתמוססות היא אחת מהן: מצד אחד החומרים שומרים על התכונות כמו שכתבת, מצד שני, כמו שכתבת - בתהליך ההתמוססות נשברים קשרים כימיים ונוצרים קשרים חדשים: למשל כשמלח בישול נמס במים, נשברים / נפתחים הקשרים היוניים החזקים בין היונים המרכיבים אותו, ונוצרים קשרי הידרציה עם מולקולות המים. אז אתה רשאי לסווג כרצונך - זה לא באמת חשוב.
    כלומר אם יש לך ציר ארוך, ובקצה אחד אתה יכול לרשום 'תהליך כימי טהור' - כמו למשל שריפה של נייר, ובצד השני 'תהליך פיזיקאלי טהור' - כמו למשל קריעה של נייר, אז תהליך ההתמוססות יהיה באמצע הציר, לדעתי קצת נוטה לכיוון התהליך הכימי.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אנונימי

    צריכה עזרה

    ערב טוב מצטערת על השעה אבל אשמח לעזרה יש לי דו"ח הגשה למחר תגובה בש"מ (aq)CuCl4-2)+6H2O(l) חץ ביניהם 4+2(aq)Cu(H20) +
    -aq4Cl
    והשתמשנו במלח בישול קיבלנו צבע ירוק ואז מבקשים באיזה חומר ניתן להחליף את מלח הבישול על מנת לקבל את אותה הפרעה? אז זה צריך להיות מתכת אלקלית שתגיב עם כלור? ואם כן איזו ותודה:)

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    השאלה שלך לא קשורה לנושא הכתבה

    כללית - ממה שאני מבין מהניסוח - כל מלח שיכיל יון של כלור יעשה את אותה הפרעה. אשלגן כלורי, סידן כלורי, מגנזיום כלורי וכו'.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • עידו

    קשרי מימן באצטון ובחמצן (לכאורה)

    איך אצטון מתמוסס במים? הרי אצטון לא יוצר קשרי מימן בין המולקולות שלו, כי כל המימנים שבו קשורים לאטומי פחמן ולא לאטומי חמצן, חנקן או פלואור. אבל כן יש באצטון אטום חמצן עם 2 זוגות אלקטרונים לא קושרים, שמהווים מוקד ליצירת קשרי מימן (כך שהמימן החשוף מאלקטרונים במולקולת המים נמשך לזוגות האלקטרונים הלא קושרים של החמצן שנמצא במולקולת האצטון). וכידוע, גם במולקולת חמצן פשוטה (O2) יש 2 אטומי חמצן, שלכל אחד מהם יש 2 זוגות אלקטרונים לא קושרים שלכאורה אמורים להוות מוקד ליצירת קשרי מימן בין מולקולות החמצן למולקולות המים, אולם בכל זאת החמצן כמעט ולא מתמוסס במים. למה זה ככה? (אם אמורים להתקיים קשרי מימן בין החמצן למים שיגרמו לחמצן להתמוסס הרבה יותר בקלות במים).

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    קיטוב, מתמוסס ו'בורח'

    שלום עידו
    מה שכתבת על התמוססות אצטון - נכון. כלומר מולקולות האצטון לא יוצרות קשרי מימן בינן לבין עצמן, אבל כן מסוגלות ליצור קשרי מימן בינן לבין מולקולות המים - באמצעות אטום החמצן שנמצא באצטון.
    לגבי גז חמצן שלא מתמוסס בטירוף במים-
    דבר ראשון, אתה צריך לזכור שאמנם יש לו זוגות אלקטרונים בלתי קושרים, אבל הקשר שבו הוא קשר קוולנטי טהור לחלוטין. כלומר אין בו קיטוב, אין בו על אף אטום חמצן מטען חלקי שלילי - אלא כל המטענים מפוזרים נייטראלית - ולכן לא סביר שיהוו גורם משיכה לאטומי מימן הטעונים חיובית של המים - בניגוד לאטום החמצן באצטון שהוא בעל מטען חשמלי חלקי חיובי. עובדה זו כמעט 'מחסלת' לך את כל האפשרות לקשרי מימן, אם בכלל. כלומר זה לא מספיק שיש לך אטום מסוג NOF אלא הוא גם צריך איזה מטען חשמלי חלקי שלילי כדי שאטום מימן הטעון חיובית ימשך אליו. בדיוק באותו האופן שלא כל אטום מימן יוצר קשרי מימן, אלא רק אטום מימן מאוד מקוטב - כשקשור ל NOF.
    דבר שני, מה ששולט בעולם אלו הם חוקי התרמודינמיקה. אם תסתכל קצת על מסיסות של גזים במים:
    https://www.engineeringtoolbox.com/gases-solubility-water-d_1148.html
    תוכל לשים לב לעובדה שמה שקובע מסיסות של גזים זה לחץ, ומבחינה כימית זה האם הגז יכול ליצור קשרים עם המים, וגם נקודת הרתיחה של הגז. גזים שקל לנזל גם יותר מסיסים באופן כללי במים - וההפך: גזים שקשה לנזל, שיש להם טמפרטורת רתיחה נמוכה מאוד - כמו חמצן, חנקן, מימן, הליום - הם בעלי מסיסות נמוכה מאוד. והסיבה היא תרמודינמית: תרמודינמית גז הוא מצב צבירה 'מועדף' בהרבה בהשוואה לפאזה נוזלית (הרבה יותר אי סדר) ולכן גז כמו חמצן יטה, גם מסיבות תרמודינמיות, להישאר כגז ו'לברוח' מהתמיסה בה הוא נמצא. (כאשר הוא נמצא בטמפ' של 20 מעלות, רחוק מעל 200 מעלות מטמפ' הרתיחה שלו).

    אם תסתכל בגרפים באתר ששלחתי, מכל הסיבות הללו לגז פחמן דו-חמצני מסיסות גבוהה פי-50 מזו של חמצן.
    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • מיכל

    חומר מקשר בין מין לשמן

    הי אבי. אני מנסה להכין מטהר אוייר על בסיס שמן אתרי. האם אני יכולה לחבר מים ושמן אתרי באמצעות אלכוהול?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    חיבור מים ושמן

    היי מיכל
    מים ושמן, כידוע, לא נמסים זה בזה - למעשה ההגדרה של שמן היא שהוא לא נמס במים. כדי לגרום להם "להתערבב" זה בזה את צריכה חומר שנקרא אמולסיפייר. מה שיוצא זה לא בדיוק תמיסה, אלא אמולסיה, תחליב. אלכוהול הוא אמולסיפייר רע, הוא טיפה יגביר מסיסות מים בשמן אבל באחוזים זניחים. אמולסיפיירים טובים הם סבונים, דטרגנטים, ובתעשיית המזון משתמשים בחומר בשם לציטין (אפשר לקנות בחנויות טבע ומזון) - שהם חומרים מקשרים, שנמסים גם בשמן וגם במים, ומאפשרים את יצירת התערובת או התחליב (שזה בועות קטנות של חומר בתוך חומר).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • קרן

    מה יחס בין השמן האתרי :

    מה יחס בין השמן האתרי : ללציטין : למים ? למשל : 10 מ"ל / טיפות שמן : ____ לציטין : ------______ מים

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    נסי

    היי קרן
    מעולם לא ביצעתי את הניסוי בפועל.
    תראי הסרטים כאן:
    https://www.youtube.com/watch?v=Cc3o_FbyAd8
    (היא מציינת כמויות, אבל היא גם מוסיפה גם חומץ)

    וכאן סרטון שפרסמו מהטכניון - הם לא מציינים כמויות בסרטון, אבל בתגובות כתבו שהשתמשו ב20 גרם מים 20 גרם שמן ו-5 גרם לציטין. הם גם לא מוסיפים חומץ כמו בסרט הקודם
    https://www.youtube.com/watch?v=uFtm56Njzx8

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אנונימי

    איפה רשום מה מומס במים

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא רשום

    כפי שמוסבר בכתבה, אתה יכול לחזות עבור כל חומר, לפי המבנה הכימי שלו, אם הוא נמס במים טוב או לא.
    עבור חומרים כימיים רבים - המסיסות במים רשומה בויקיפדיה האנגלית. כך שחיפוש של של חומר כימי באנגלית יתן לך גם מידע מדוייק למידת המסיסות שלו במים.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אנונימי

    האם ויטמין D

    האם ויטמין D ניקשר לגליצרול דרך ההידרוקסיד?

  • אנונימי

    לא

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא ולא

    שלום לאנונימי
    מתוך ניסוח השאלה שלך, אני מניח שיש לך ידע בכימיה – אז אכתוב את תשובתי בהתאם לכך:
    ויטמין די הוא חומר מאוד מאוד לא קוטבי, מאוד מאוד שומני – ולכן הוא נמס רק בשמן ולא במים. ההידרוכסיד הבודד שיש בו (שזה החלק הקוטבי היחיד במולקולה) לא מספיק כדי לגרום לו להתמוסס בממסים קוטביים כמו מים.
    גליצרין / גליצרול – למרות המרקם ה'שמנוני' שלו הוא למעשה לא שמן בכלל – הוא סוג של כהל מבחינה כימית (תלת כוהל), חומר קוטבי מאוד, דומה מעט לסוכר – ולכן נמס במים ולא נמס בשמן בכלל. כיוון שויטמין די הוא סוג של שמן – הוא לא צפוי להתמוסס בגליצרול (לא בכמות רבה בכל אופן, לא מצאתי מחקר שמדד זאת בפועל).
    אם אתה שואל האם הויטמין נקשר בקשר כימי לגליצרול, כמו שחומצות שומן נקשרות לגליצרול (ויוצרות מה שנקרא 'טרי-גליצרידים'). אז גם כאן התשובה היא לא. משום שהקשר בטרי גליצרידים דורש חומצה –חומצת שומן, ובוויטמין די אין חלק כזה במולקולה, יש כמו שכתבת הידרוכסיד – שזה לא חומצת שומן, ולכן לא נקשר לגליצרין.
    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • איילת

    האם שמן יכול להמיס כוהל

    האם שמן יכול להמיס כוהל (לדוגמה אתנול)?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    כן

    כן.
    התמוססות טובה מתרחשת בטמפרטורות גבוהות (חימום). להרחבה ראי מאמר כאן (באנגלית) על התמוססות של כהל ושמנים שונים זה בזה:
    https://link.springer.com/article/10.1007/BF02540248

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • דן

    האם יש חומר בו גבס יכול להתמוסס ולעבור ממצב מוצק חזרה לנוזל?

    שלום, שמי דן רציתי לדעת האם קיים חומר בו גבס יכול להתמוסס ולעבור ממצב מוצק חזרה לנוזל? תודה רבה על העזרה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    עד כמה שידוע לי

    עד כמה שידוע לי - אין. מעניין שגבס נמס טיפה יותר טוב במים קרים דווקא, אז אפשר לנסות מי קרח.
    בחיפוש בגוגל מצאתי פטנט משנת 1977 שטוען שהמציא שיטה להמסת גבס באמצעות תמיסה של חומצה הידרואוקסמית (סוג של משפחה של חומצות אורגניות):
    https://www.google.com/patents/US4096869
    אני אישית לא ניסיתי, אתה יכול לנסות להתעמק בפנטנט הנ"ל אם זה עובד.

    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • ליאל

    שאלת הבהרה

    חומר הידרופילי בהגדרתו הוא חומר אשר בהכרח יוצר קשרי מימן עם מולקולות המים? או שמא מדובר בכל חומר קוטבי ברמה מספקת ושלא בהכרח נוצרים קשרי מימן בינו לבין המים?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא בהגדרתו

    חומר הידרופילי, בהגדרתו המילולית – זה חומר 'אוהב מים', בכוונה של נמס במים. הרבה פעמים (בתרכובות אורגניות הייתי אומר – לרוב) חומרים הנמסים במים אכן יוצרים קשרי מימן עם מולקולות המים. אבל לא בהכרח: נהוג ככלל אצבע לומר כי חומר המצליח ליצור תמיסות בריכוז של מעל 1% במים הוא הידרופילי. לפיכך חומר כמו די-כלורו-מתאן CH2Cl2 , המתמוסס בכמויות של 25 גרם בליטר מים (2.5%) הוא הידרופילי, אולם אין בו כל קבוצה כימית היכולה ליצור קשרי מימן (הוא רק קוטבי). ואם נעבור מקבוצת החומרים האורגניים למלחים – הם בהחלט חומרים הידרופילים, חלקם ברמה כזו שאם יהיו באוויר לח – ממש ימשכו מולקולות מים מהאוויר ויהפכו לתמיסה – אפילו מלח בישול NaCl – אבל גם הם לא יוצרים קשרי מימן עם המים, אלא רק קשרים בזכות הקוטביות החשמלית.
    (אגב, בויקיפדיה העברית מצאתי שגוי בהגדרת הידרופיליות, תיקנתי. המידע באנגלית הוא כמעט תמיד מדוייק: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrophile ).
    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • סער

    הקשר בין מידת המסיסות של חומר לטמפרטורת הממס

    אבי שלום,
    אני מנסה להכין מי סוכר ענבים, כלומר גלוקוז עם מים בהרתחה, בשביל לג'ל אנרגיה.
    מה הקשר בין טמפרטורת המים למידת הריכוז של ההמסה, איך היא משתנה אם מספר מולקולות ה- OH שלי לא משתנות?
    למה בבישול, כשהמים לא בטמפרטורת רתיחה, ואני מערבב את התמיסה באמצעות כף נוצרים הרבה בועות?
    האם זה משנה משך הזמן שאני מערבב אותם יחד, או שתוך זמן קצר הגלוקוז מתמוסס במים?
    למה התמיסה אמורה להפוך לג'ל רק אחרי שהיא מתקררת?
    תודה,
    סער.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מסיסות וטמפרטורה

    היי סער
    עבור הרבה חומרים מוצקים (רוב החומרים), וגלוקוז ביניהם - יש קשר בין המסיסות המקסימלית לטמפרטורה, ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך יותר חומר מסוגל להתמוסס בממס (במים).
    ראה טבלה כאן: http://preparatorychemistry.com/Bishop_supersaturated.htm
    בעוד ש100 מיליליטר מים בטמפרטורה של 30 מעלות מסוגלים להמס 125 גרם גלוקוז
    מים בטמפרטורה של 90 מעלות כבר מסוגלים להמיס 556.
    הסיבה לכך היא שבטמפרטורה גבוהה החלקיקים שמרכיבים את התמיסה (מולקולות המים והסוכר) נעים מהר יותר, כך מתאפשרים יותר קשרים בין ממס למומס (וכך נשברים יותר קשרים בתוך הממס ובתוך המומס - מה שמאפשר המסה).
    לגבי הבועות - בתוך מים יש גם גזים מומסים, בעיקר אוויר מומס בכמות ששווה בערך לנפח המים, כלומר בכוס מים מומס גם בערך כוס של אוויר, בגזים הקשר בין מסיסות לטמפרטורה הפוך (זה נקרא חוק ראול על שם המדען שגילה זאת) - ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר כך המסיסות במים קטנה וכשמחממים הגזים 'בורחים' מהמים - כמו שכל אחד יודע שסודה חמה 'מאבדת' את הגזים שלה במהירות. הערבוב עוזר להוציא את הגזים המומסים - שוב, בדיוק כמו בסודה.
    לגבי הזמן - בדרך כלל אפשר להפסיק לערבב אחרי שהתמיסה חוזרת להיות צלולה לחלוטין, וכשאין עוד גרגירים של מומס בתמיסה.
    לגבי הג'ל - לא ברור לי למה אתה מתכוון / מה בדיוק התהליך שאתה עושה. אולי לסירופ? כאשר התמיסה מתקררת, המולקולת כבר נעות לאט יותר ולכן תמיסה מרוכזת מאוד של סוכר הופכת צמיגית - כמו דבש. יש קשרים חזקים בין מולקולות המים למולקולות הסוכר (קשרי מימן) ש'תופסים' את המולקולות וגורמים לכל התמיסה להתנהג כסירופ. אם אתה בכל זאת מתכוון לג'ל ממש - סימן שיש לך בתערובת החומרים חומר שגורם לג'לציה - כמו ג'לטין או עמילן, יש לנו כתבה נרחבת על איך נוצר ג'ל:
    https://davidson.weizmann.ac.il/online/askexpert/chemistry/%D7%9E%D7%94-...

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אנונימי

    מה זה אומר מסיסות נמוכה במים

    מה זה אומר מסיסות נמוכה במים ומסיסות גבוהה במים ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא מוגדר כמותית בצורה מוסכמת

    במקורות שונים מגדירים את הגבול של 'מסיסות נמוכה' ו'מסיסות גבוהה' באופן שונה, כאשר כללית הטווח שמצאתי כגבול נע סביב ריכוז 0.1-1%. מה זה אומר? ניקח מלח בישול לדוגמא – אם אתה תנסה להמיס מלח בישול בכוס עם 100 מ"ל מים אתה תראה שאתה תוכל להוסיף עוד ועוד ועוד מלח למים והוא יתמוסס, עד שתגיע לכמות של 35 גרם מלח מוספת, שאז המלח כבר יפסיק להתמוסס. בכל אופן – כאלה כמויות מתמוססות – שיוצרות תמיסות בריכוזים הגבוהים בהרבה מ- 0.1 או 1% אומרות שלמלח מסיסות גבוהה (אפילו מאוד) במים. מצד שני, אם תנסה להמיס אבן גיר במים – תראה שהיא פשוט לא מתמוססת (0.001%) – כלומר יש לה מסיסות נמוכה במים, היא אפילו נחשבת קשת תמס. כך גם מסיסות של שמן ומים – מסיסות נמוכה זה בזה.
    אם מעניין אותך הגדרות כמותיות לרמות מסיסות ראה כאן:
    http://www.sigmaaldrich.com/united-kingdom/technical-services/solubility...
    וכאן:
    http://npic.orst.edu/envir/watersol.html

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • מאיר כהנא

    מסיסות של CO2 בנוזל כפונקציה של הטמפ'

    האם קיים גרף או טבלה שמראה את מסיסות גז CO2 בנוזל כפונקציה של הטמפ'?

  • מאיר כהנא

    ולחץ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    קיימים עשרות גרפים וטבלאות כאלו

    בחיפוש:
    co2 solubility in water
    בגוגל תמונות מתקבלים עשרות (מאות?) גרפים כאלו, גם של של טמפרטורה וגם של לחץ:
    https://www.google.co.il/search?q=co2+solubility+in+water&client=firefox...

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • יעל

    מסיסות של מתכות במים

    המבנה המיקרוסקופי של מתכת הוא של יוניים חיובים המיוצבים ע״י אלקטרוני ערכיות ניידים. מדוע המיים לא ממיסים את יוני המתכת? האם הסיבה היא רק אנרגיית סריג גבוהה של המתכת, או שיש סיבה נוספת המונעת את המיום של יוני המתכת?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    סיבה אחרת

    הסיבה היא אחרת - כוחות המשיכה של היונים החיוביים לאלקטרונים שנמצאים ב'ים האלקטרונים' במתכת פשוט חזקים מכוחות המשיכה בין היונים המתכתיים למים. ברור כי אלקטרון - שהוא מטען 'שלם' מפעיל כוח משיכה חזק יותר כלפי היונים המתכתיים, בהשוואה למים, שהם מקוטבים במטען חלקי.
    בנוסף לכך - נניח אפילו היונים המתכתיים יתחילו להתמוסס במים, אזי במבנה המתכתי ישארו האלקטרונים שהם השאירו מאחור - כלומר שארית 'גוש' המתכת תטען במטען חשמלי שלילי (בגלל עודפי האלקטרונים שלהם מטען חשמלי שלילי), ואילו המים יתחילו להיטען במטען חשמלי חיובי, בגלל עודפי היונים המתכתיים החיוביים ללא איזון (ללא יון שלילי מאזן) שימסו בהם, ואז - היונים החיוביים פשוט ימשכו חזרה אל המתכת הטעונה שלילית - והתהליך יעצר מיידית. כדי להמיס מתכת במים- צריך באמת משהו שיקלוט את עודפי האלקטרונים שבים האלקטרונים המתכתי. משהו כזה הוא בעצם חומר מחמצן, ואכן - חומצות, שהן חומרים מחמצנים, מצליחים להמיס מתכות במים, כי הן קולטות את עודפי האלקטרונים של המתכות, וכך מתפשר המסה של היונים המתכתיים החיוביים במים.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • ליהיא

    מסיסות גלוקוז

    מהי רמת המסיסות של גלוקוז במים?
    כלומר מהו הריכוז המקסימלי של גלוקוז שיכול להתמוסס במים?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    טבלת מסיסות

    ב-20 מעלות צלזיוס, מסיס עד כדי 90 גרם גלוקוס ב-100 מ"ל מים. ראי טבלת מסיסות כאן:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Solubility_table

  • ורדה

    האם ניתן לומר שאצות לא מסיסות

    האם ניתן לומר שאצות לא מסיסות במים ...אז איך נתיחס לאקסטרקט שלהן שמקבלים עי ששמים אותם במים חמים . לא היתה כאן המסה במים?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אצות

    אצות - זה לא חומר, אלא יצור חי. לא נמסות כמובן במים.
    לגבי המיצוי שלהם - אפשר למצות מאצות אלפי חומרים, לאיזה חומר את מתכוונת (כל חומר לגופו).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אנונימי

    מסיסות מים בשמן בטמפ גבוהות .

    ידוע שטמפ. משפיעה על מסיסות. אם מטגנים מזון בשמן עמוק ויוצאים מים לסיר השמן יש רמה מסויימת של מסיסות , נכון ?
    מה גורם למזון לצוף על פני שמן ? התרוקנות הנוזלים שבתוכו ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    ב-100 מעלות המים רותחים

    והופכים לגז, כך שלא בדיוק אפשר למדוד מסיסות שלהם בשמן כבר במצב הזה.
    זאת הסיבה שכשמכניסים מים לשמן רותח - השמן קופץ, ראה כתבה נרחבת על כך:
    http://davidson.weizmann.ac.il/online/askexpert/chemistry/%D7%9E%D7%93%D...

    הבועות שרואים ליד מזון בזמן טיגון אלו בועות של אדי מים - כלומר מים במצב גזי, והם הגורמות למזון להתרומם, בועות הגז משמשות כמעיין מצופים שמחוברים למזון ומושכים אותו למעלה. כמו בניסוי שלנו - הצימוקים המרקדים, שם בועות של סודה העלו צימוקים במעלה כוס:
    http://davidson.weizmann.ac.il/online/scienceathome/physics/%D7%90%D7%99...

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • מעיין

    האם מטען משפיע

    במידה ואין מטען לחלבון מסוים האם המסיסות תהיה מקסימלית או מינימלית?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    תלוי בממס

    אם אתה מתכוון למסיסות במים – אז כיוון שמים הם חומר מאוד קוטבי, הם נוטים ליצור קשרים עם חומרים קוטביים אחרים – ובכך להמיס אותם, וההפך. לפיכך: חלבון ללא מטען חשמלי הוא פחות קוטבי ופחות יכול ליצור קשרים עם המים, ולכן הוא הכי פחות מסיס במים במצב הזה (אבל ישנם ממסים אחרים ממים בהם הוא הכי מסיס במצב הזה).
    בברכה,
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • שרון

    האם מידת המוססות של תמיסנ היא כפונקציה של החוזק היוני של התמיסה?

    האם ההתמוססות תהיה גדולה או קטנה יותר בחוזק יוני גבוה? החוזק היוני משפיע משמעותית?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    זה תלוי

    חוזק יוני גבוה (כלומר תמיסה בריכוז יונים גבוה) משפיע על מסיסות של חומרים אחרים בתמיסה:
    אם מדובר בחומר יוני אחר, עם יון משותף – כלומר אם מדובר בנסיון המסה של המלח KCl – אשלגן כלורי, בתמיסה של מלח בישול, נתרן כלורי NaCl (כלור יון משותף) – אזי המסיסות תהייה נמוכה יותר בהשווה למים טהורים. תחשוב על זה שכאילו יש כמות סופית של יוני כלור שהמים יכולים להכיל – ואחרי שהמכסה מתמלאת לא אפשרי יותר מסיסות מלחים המכילים יוני כלור.
    אם מדובר בחומר יוני אחר, בלי יון משותף – בגלל עלייה בקוטביות המים – ובהמשך למתואר בכתבה, תהייה דווקא עליה במסיסות, למשל גבס – CaSO4 נמס טוב יותר במי מלח, בהשוואה למים נקיים.
    http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ed081p1644
    אם מדובר בחומרים אורגניים – שהם לא כל כך קוטביים, אבל בכל זאת נמסים במים, אזי מסיסותם יורדת במים עם חוזק יוני גבוה, שוב בגלל שוני גדול בקוטביות / בכוחות הבינמולקולרים בין הממס למומס, כך שאנרגטית פחות כדאי היווצרות תמיסה.
    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • קורל

    מסיסות בין תמיסה לחומר

    כיצד ניתן לדעת אם חומר מסוים (כמו אתנול) מתמוסס בתמיסה מסוימת (כמו מי-סוכר)?
    כמו כן, כיצד ניתן לדעת אם שתי תמיסות מסיסות אחת בשנייה?

  • עמודים