Grafieken van oplosbaarheidscurven

Zoals uitgelegd in de tekst Oplossingen Verzadiging, worden chemische oplossingen gevormd door het oplossen van a opgeloste stof op een oplosmiddel. Elke opgeloste stof heeft een oplosbaarheidscoëfficiënt specifiek, wat de maximale hoeveelheid opgeloste stof is die oplosbaar is in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel bij een gegeven temperatuur-.

Constructie van een grafiek met oplosbaarheidscurve

Bijvoorbeeld de oplosbaarheidscoëfficiënt van de KNO₃ is 31,2 g in 100 g water van 20°C. Als we precies die hoeveelheid kaliumnitraat oplossen in 100 g water van 20°C, een verzadigde oplossing. Elke extra hoeveelheid van dit zout zal neerslaan (vormt een bodemlichaam in de container).

Illustratie van verzadigde oplossing en verzadigde oplossing met achtergrondlichaam.

De oplosbaarheidscoëfficiënt varieert echter met de temperatuur. Dus, als we deze verzadigde oplossing verwarmen met KNO-bodemlichaam₃, zal het neerslag geleidelijk oplossen in het water. Zie hieronder de waarden van de KNO oplosbaarheidscoëfficiënten₃ in 100 g water bij verschillende temperaturen:

Merk op dat de oplosbaarheid van dit zout in water neemt toe met toenemende temperatuur. Bij de meeste stoffen is dit ook het geval. Als we deze waarden in a. zetten grafisch, zullen we het volgende hebben:

dit is de oproep oplosbaarheidscurve van de KNO₃. We zeggen dat het stijgt omdat het groeit met toenemende temperatuur.

Kenmerken van oplosbaarheidscurven van opgeloste stoffen in een grafiek

Elke stof heeft zijn oplosbaarheidscurve voor een bepaald oplosmiddel. Sommige van deze stoffen hebben een verminderde oplosbaarheid bij toenemende temperatuur, zoals het geval is bij CaCrO₄, Dat heeft oplosbaarheidscurve naar beneden. Dit betekent dat als we een verzadigde oplossing van dat zout verwarmen, een deel van het opgeloste zout zal neerslaan.

Net als bij andere stoffen heeft de temperatuurstijging niet zo veel invloed op de oplosbaarheid als bij een oplossing van keukenzout (NaCl). Bij 20°C is de oplosbaarheidscoëfficiënt van NaCl 36 g in 100 g water, maar als we de temperatuur verhogen tot 100°C, zal deze oplosbaarheid slechts toenemen tot 39,8 g, een zeer kleine toename.

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

Er zijn ook stoffen waarbij de oplosbaarheid slechts toeneemt tot een bepaald punt van de temperatuurstijging, omdat daarna de oplosbaarheid afneemt. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij gehydrateerde stoffen, die bij verhitting een moment bereiken waarop ze uitdrogen. Daarom, als de samenstelling verandert, verandert ook de oplosbaarheidsvariatie met de temperatuur. Dit optreden kan in de grafiek worden waargenomen door verbuigingen in de oplosbaarheidscurve.

Hieronder presenteren we een grafiek met oplosbaarheidskrommen van verschillende stoffen:

Oplosbaarheidscurven van verschillende zouten

Via dit type grafiek kunnen we de oplosbaarheden van verschillende zouten in hetzelfde oplosmiddel en bij dezelfde temperaturen vergelijken.

Classificatie van een oplossing met behulp van een grafiek met een oplosbaarheidscurve

Bij oplosbaarheidscurven ze helpen ook bij het bepalen van de verzadiging van oplossingen, dat wil zeggen of ze onverzadigd, verzadigd, achtergrondverzadigd of oververzadigd zijn. Zie een voorbeeld:

​

Bekijk welke soorten oplossingen worden aangegeven door de punten A, B en C:

• A: Verzadigd met onderlichaam. Bij punt A wordt 30 g opgeloste stof opgelost in 100 g water van 20°C. De curve laat zien dat op dit punt de oplosbaarheidscoëfficiënt ongeveer 15 g/100 g water is. Dus, naarmate de hoeveelheid aanwezige opgeloste stof groter is, wordt een verzadigde oplossing met een bodemlichaam verkregen.

• B: verzadigd. Punt B ligt precies op de oplosbaarheidscurve, wat aangeeft dat de oplossing verzadigd is, aangezien er 30 g opgeloste stof is opgelost in 100 g water van 40°C. Dit is dan precies de oplosbaarheidscoëfficiënt van deze opgeloste stof bij deze temperatuur.

• C: onverzadigd. Er is 30 g opgeloste stof opgelost in 100 g water van 60°C. De curve laat zien dat op dit punt de oplosbaarheidscoëfficiënt groter is dan 50 g/100 g water. Dus, aangezien de hoeveelheid opgeloste opgeloste stof kleiner is dan de oplosbaarheidscoëfficiënt, is er een onverzadigde oplossing.

We kunnen dus concluderen dat:

• Punten boven de curve: verzadigde oplossingen met achtergrondlichaam;

• Punten op de curve: verzadigde oplossingen;

• Punten onder de curve: onverzadigde oplossingen.

Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde

Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Grafieken van oplosbaarheidskrommen"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/graficos-das-curvas-solubilidade.htm. Betreden op 28 juni 2021.