Кратко: в воде растворяются преимущественно полярные вещества и ионные соединения; неполярные (масла, углеводороды) — нет или очень плохо. Механизмы: ион‑дипольные взаимодействия и водородные связи.
Примеры и пояснения:
- Ионные соли: обычно растворимы — например $\mathrm{NaCl}$, $\mathrm{KN}{\mathrm{O}}_3$. Есть исключения (малорастворимы): $\mathrm{AgCl}$, $\mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4$, $\mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3$.
- Полярные молекулы и вещества, образующие H‑связи: сахара (${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$), спирты (${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$), аммиак ($\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$) — хорошо растворимы.
- Неполярные вещества: бензол ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6$, октан ${\mathrm{C}}_8{\mathrm{H}}_{18}$, растительные масла — практически нерастворимы.
- Газы: растворимость газов зависит от давления и температуры; например $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ и ${\mathrm{O}}_2$ частично растворимы. Закон Генри: $c=k_{H}p$ (концентрация газа $c$ пропорциональна его парциальному давлению $p$).
Короткие правила для солей:
- Все нитраты ($\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$) и соли щелочных металлов ($\mathrm{L}{\mathrm{i}}^{+},\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+},{\mathrm{K}}^{+}$) — растворимы.
- Галогениды (Cl${}^{-}$, Br${}^{-}$, I${}^{-}$) обычно растворимы, кроме соединений с Ag${}^{+}$, Pb${}^{2+}$, Hg${}_2^{2+}$.
- Сульфаты обычно растворимы, кроме $\mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4$, $\mathrm{PbS}{\mathrm{O}}_4$, $\mathrm{CaS}{\mathrm{O}}_4$ (малорастворимы).
Факторы, влияющие на растворимость: природа вещества (полярность, заряд), температура (солиды обычно лучше растворяются при нагревании; газы — хуже), давление (важно для газов).