Stel je voor dat je 10 g keukenzout (natriumchloride - NaCl) toevoegt aan een glas met 100 g water van 20ºC. Na het mengen zie je dat het zout helemaal is opgelost, dus je besluit nog meer zout toe te voegen. Op een gegeven moment kun je het zout niet meer in die hoeveelheid water oplossen en zal eventueel toegevoegd zout naar de bodem van het glas zinken, hoe hard je ook probeert om het te mengen.
Als dat gebeurt, zeggen we dat de oplossing is verzadigd en dat de oplosbaarheidscoëfficiënt. Daarom kunnen we de oplosbaarheidscoëfficiënt als volgt definiëren:
“De oplosbaarheidscoëfficiënt is de maximale hoeveelheid opgeloste stof die wordt opgelost in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel, bij een bepaalde temperatuur.”
De oplosbaarheidscoëfficiënt van zout in water is bijvoorbeeld gelijk aan 36 g NaCl/100 g water van 20ºC. Het is niet mogelijk om een extra gram zout op te lossen in deze hoeveelheid water en bij deze temperatuur, omdat de oplosbaarheidscoëfficiënt is specifiek voor elke stof.
Als we de opgeloste stof veranderen, bijvoorbeeld door tafelzout te vervangen door NH4Cl, dit heeft een oplosbaarheidscoëfficiënt gelijk aan 37,2 g in 100 g water van 20°C.Verder, dezelfde stof heeft verschillende oplosbaarheden in verschillende oplosmiddelen. Hoewel zout oplosbaar is in water, is het praktisch onoplosbaar in aceton of ethylacetaat (een oplosmiddel dat wordt gebruikt om glazuren te verwijderen).
Een ander punt is dat wanneer de oplosbaarheidscoëfficiënt van een opgeloste stof in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel wordt genoemd, het is ook nodig om de temperatuur aan te geven, aangezien dit een storende factor is. Als we bijvoorbeeld 100 g water van 20°C nemen en 40 g zout toevoegen, zal 36 g oplossen en zal 4 g het neerslag vormen. Maar als we deze oplossing voor verwarming gebruiken, zullen we zien dat de 4 g zal oplossen als de temperatuur stijgt.
Dit laat ons zien dat dezelfde opgeloste stof opgelost in dezelfde hoeveelheid oplosmiddel verschillende oplosbaarheidscoëfficiënten heeft naarmate de temperatuur stijgt.
Zie hieronder een voorbeeld:
NH-oplosbaarheidscoëfficiënt4Cl in relatie tot temperatuur
Merk op dat in dit geval de oplosbaarheidscoëfficiënt van NH4Cl neemt toe met toenemende temperatuur. Dit gebeurt met de meeste zouten in water. Er zijn echter situaties waarin de oplosbaarheidscoëfficiënt afneemt met toenemende temperatuur, zoals in het geval van Ce2(ENKEL EN ALLEEN4)3. Er zijn ook gevallen waarin er niet zo'n duidelijke variabiliteit in de oplosbaarheidscoëfficiënt is als bij keukenzout. Zie dit in de tekst Grafieken van oplosbaarheidscurven.
Het kan zijn dat we in bepaalde specifieke situaties ook een hoeveelheid opgeloste stof in het oplosmiddel kunnen oplossen die groter is dan de oplosbaarheidscoëfficiënt, waardoor de zogenaamde oververzadigde oplossing. Stel je bijvoorbeeld voor dat een oplossing wordt gevormd met 100 g water, bij 20°C, en 40 g keukenzout (met 36 g opgelost en 4 g neergeslagen), wordt verwarmd totdat het een temperatuur bereikt waarbij alle opgeloste stof zelf oplossen. Vervolgens wordt deze oplossing met rust gelaten zodat deze afkoelt tot kamertemperatuur, die dicht bij 20C ligt.
Als er geen verstoring in de oplossing is, blijft de extra opgeloste stof opgelost en vormt zo een oververzadigde oplossing. Dit type oplossing is echter erg onstabiel en elke plotselinge beweging kan ervoor zorgen dat de hoeveelheid boven de oplosbaarheidscoëfficiënt voor die temperatuur kristalliseert. Dus de oplossing die was oververzadigd zal worden verzadigd met achtergrondtekst.
Een laatste geval is de onverzadigde oplossing, dat is wanneer de hoeveelheid opgeloste opgeloste stof kleiner is dan de waarde van de oplosbaarheidscoëfficiënt. Een voorbeeld is het oplossen van 10 g NaCl in 100 g water bij 20°C.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coeficiente-solubilidade.htm
