De ce sarea se dizolvă în apă, dar uleiul nu? Explicaţia este chimia, dar asta nu-i o explicație satisfăcătoare. Motivul pentru care sarea se dizolvă şi uleiul nu, vine din două mari motive pentru care se întămplă asta: energetica şi entropia. Energetica are de-a face în primul rând cu forţele de atracţie dintre lucruri. Când ne uităm la ulei sau la sare în apă, ne concentrăm la forţele dintre particule la o scară foarte, foarte mică, nivelul molecular. Pentru a vă da o idee asupra acestor scale, într-un pahar de apă, există mai multe molecule decât stele în Univers. Aceste molecule sunt în continuă mişcare, mişcându-se, vibrând şi rotindu-se. Ceea ce împiedică aproape toate moleculele să zboare din pahar este interacţiunea dintre molecule. Puterea atracţiei dintre apă, în sine şi alte substanţe este ceea ce numim energetică. Vă puteţi gândi la moleculele care se angajează într-un dans constant, un fel de dans pe ring în care îşi schimbă în mod constant partenerii. Simplu, abilitatea substanţelor de a interactţona cu apa, echilibrată cu modul în care ele se rup câtă apă interacţionează cu sine, joacă un rol important în explicarea de ce anumite lucruri se amestecă bine în apă şi altele nu. Entropia descrie în esență modul în care obiectele şi energia pot fi aranjate pe baza mişcării întâmplătoare. De exemplu, gândiţi-vă la aerul din cameră. Imaginaţi-vă toate aranjamentele posibile în spaţiu, pentru trilioanele de particule care formează aerul. Unele dintre acele argumente pot avea toate moleculele de oxigen acolo şi cele de nitrogen dincolo, separat. Dar dincolo de aranjamentele posibile au moleculele amestecate unele cu altele. Deci, entropia favorizează amestecul. Energetica are de-a face cu forţele de atracţie. Şi astfel, dacă forţele de atracţie sunt prezente, probabil unele aranjamente pot fi intensificate, acelea în care componentele sunt atrase unele de altele. Echilibrul dintre acele două determină ce se întâmplă. La nivel molecular, apa e alcătuită din molecule de apă, făcute din doi atomi de hirogen şi unul de oxigen. În apa lichidă, aceste molecule sunt angajate într-o constantă şi întâmplătoare mişcare numită reţea de legături de hidrogen. Entropia favorizează păstrarea acestui dans tot timpul. Sunt întotdeauna mai multe căi în care moleculele de apă se pot aranja într-un dans pe ring, față decazul în care moleculele de apă fac o linie dreaptă. Deci, dansul pe ring continuă. Dar ce se întâmplă când pui sare în apă? Ei bine, la nivel molecular, sarea este de fapt alcătuită din două feluri de ioni, clor şi sodiu, care sunt organizate ca un perete de cărămizi. Ele apar în dans ca un mare grup în formaţie şi stau la început pe o parte, timide şi un pic reticente din a se sparge în ioni individuali pentru a lua parte la dans. Dar, aceşti dansatori timizi vor doar pe cineva cu care să se joace. Deci, când o moleculă de apă intră brusc în una din ele şi le atrage în dans dincolo de grupul lor, ele merg. Şi odată ce intră în dans, nu mai vin înapoi. Şi de fapt, adăugarea de ioni de sare aduce mai multe poziţii de dans în dansul pe ring, deci, e mai bine pentru ele să stea să danseze cu apa. Acum, să luăm uleiul. Cu uleiul, moleculele sunt interesate să danseze cu apa, deci entropia favorizează dansul. Problema este că moleculele de ulei poartă nişte rochii de bal gigantice, şi ele sunt mai mari decât moleculele de apă. Deci, când moleculele de ulei intră, mărimea lor perturbă dansul şi schimbul aleator de parteneri în care se angajează apa, o parte foarte importantă a dansului. În plus, nu sunt buni dansatori. Moleculele de apă încearcă să angajeze moleculele de ulei la dans, dare acestea se lovesc de rochiile lor şi monopolizează podeaua. Sunt mul mai multe moduri în care apa poate dansa cănd uleiul pleacă de pe ring, aşa că apa scoate afară uleiul, împingându-l pe bancă lângă ceilalţi. În curând, când un mare număr de molecule de uleiuri au fost împinse la margine, ele fac o trupă pentru a se compătimi despre cât de nedrepte sunt moleculele de apă şi se strâng împreună ca grup. Deci, această combinaţie a interacţiunilor dintre molecule şi configuraţia disponibilă lor când se mişcă la întâmplare dictează dacă se amestecă. Cu alte cuvinte, apa şi uleiul nu se amestecă pentru că nu sunt buni parteneri de dans.