Гипотеза:все белые твердые вещества растворяются в воде а темные нет

Коротко: гипотеза неверна. Цвет вещества не предсказывает его растворимость в воде.

Почему так:

• Растворимость зависит от энергетики кристаллической решетки и энергии гидратации и в целом не связана с цветом твёрдого вещества.
• Примеры контрпримеров:
  • Белые, но растворимые: NaCl (солёная соль) и KNO3 (нитрат калия) хорошо растворяются в воде.
  • Белые, практически нерастворимые: CaCO3 (карбонат кальция) и BaSO4 (сульфат бария) почти не растворяются в воде.
  • Тёмные (или насыщенно окрашенные), но растворимые: KMnO4 (перманганат калия, фиолетовый кристалл) и CuSO4·5H2O (синий) хорошо растворяются.
  • Тёмные и нерастворимые: Fe2O3 (железный оксид) и графит — в обычной воде практически не растворяются.

Как это проверить на практике (для подготовки к экзамену):

• Соберите выборку твёрдых веществ разной окраски: пара белых, пара белых нерастворимых, пара темных растворимых, пара темных нерастворимых.
• Измерьте растворимость в воде при комнатной температуре: возьмите небольшое количество, добавляйте воду, перемешивайте, фильтруйте/отфильтруйте и сравните массы растворённого вещества и нерастворившейся части.
• Сравните результаты с выводами: много белых веществ растворимы, но не все; многие темные вещества тоже могут быть растворимы; цвет не определяет растворимость.

Как сформулировать корректную гипотезу:

• Цвет и растворимость не связаны напрямую. Грубая формулировка: цвет твёрдого вещества не является надёжным индикатором его растворимости в воде; растворимость зависит от химической природы вещества и его кристаллической структуры.
• Если хотите более конкретно: существуют белые вещества как растворимые, так и нерастворимые; существуют и затемнённые вещества, которые растворяются, и нерастворимые.

Если хотите, могу привести более полный набор примеров по классическим правилам растворимости и добавить небольшую таблицу с типами соединений и их растворимостью.