Huile et de l'eau ne sont pas miscibles, qui est juste à la manière d'un chimiste pour dire qu'ils ne se mélangent pas. Lorsque vous versez de l'huile dans l'eau, l'huile se séparer de l'eau. Si elle a une densité plus élevée que l'eau, il va couler; si elle a une densité inférieure à l'eau, cependant, il va flotter. Beaucoup d'huiles ont une densité plus faible et donc flottent dans l'eau.
Structure moleculaire
La raison pour laquelle l'huile et l'eau ne se mélangent pas a à voir avec leur structure moléculaire. Les molécules d'eau sont polaires, ce qui signifie qu'une partie de la molécule a une charge négative partielle tandis que la partie de la molécule a une charge positive partielle. La partie de la charge positive partielle est attiré par la charge négative partielle d'autres molécules d'eau, de sorte que cette attraction les réunit, et les molécules peuvent former des liaisons faibles, appelées liaisons hydrogène, les uns avec les autres. Former des liaisons, comme toujours, libère de l'énergie et est donc favorable. Les huiles, cependant, sont des hydrocarbures qui sont pratiquement non polaire et ne forment pas des liaisons hydrogène avec des molécules d'eau.
Énergie et Entropy
Mélanger l'huile et de l'eau briserait liaisons hydrogène, qui prend de l'énergie et est donc défavorable. De plus, le mélange des résultats d'huile et d'eau en diminution de l'entropie. (Entropy mesure essentiellement le nombre de façons différentes, vous pouvez organiser les composants d'un système pour obtenir le même état). Comme nous le savons par les lois de la thermodynamique, la nature tend toujours vers l'énergie plus faible et l'entropie plus élevée; la seule façon dont nous pouvons inverser cette tendance en faisant des travaux, mettre de l'énergie dans un système - comme lorsque vous secouez une bouteille de vinaigrette à mélanger l'huile et le vinaigre. En fin de compte, cependant, le temps étant donné le système va lentement revenir à l'entropie plus élevée, l'état d'énergie inférieure.
Float ou Sink
Lorsque deux liquides non miscibles sont dans le même conteneur, la moins dense des deux liquides flottent tandis que l'autre évier. La densité est la quantité de masse par unité de volume d'une substance. Styrofoam est pas très dense; si vous le placez sur l'eau, il flotte. La plupart des métaux, en revanche, sont assez denses, donc si vous placez une cuillère en métal dans un bol d'eau, il va couler. Par conséquent, la densité de l'huile détermine si elle va couler ou flotter dans l'eau.
Effets de la masse volumique
Pourquoi la densité de déterminer si les huiles et autres objets couler ou flotter? La réponse a à voir avec la flottabilité. Gravity exerce une force sur les objets dans un conteneur, mais la pression de l'eau contribue à contrecarrer cette force. La force ascensionnelle exercée par l'eau est égale au poids du fluide déplacé par l'objet. Par conséquent, si un objet est moins dense que l'eau, le poids de l'eau qu'il déplace sera supérieure à son propre poids, et il va flotter. Si un objet est plus dense que l'eau, le poids de l'eau qu'il déplace sera inférieure à son propre poids, et il va couler. La même chose est vraie pour les globules d'huile qui se forment dans l'eau.