Współczynnik rozpuszczalności (Cs) odpowiada ilości substancji rozpuszczonej potrzebnej do nasycenia danej ilości rozpuszczalnika w określonych warunkach temperatury i ciśnienia.
Każda substancja ma różne współczynniki rozpuszczalności dla każdego rodzaju rozpuszczalnika.
Temperatura może również wpływać na rozpuszczalność substancji. W przypadku większości substancji wzrost temperatury powoduje również zwiększoną rozpuszczalność, z wyjątkiem gazów.
Gazy mają różne współczynniki rozpuszczalności wraz ze zmianami ciśnienia.
Przykład
Współczynnik rozpuszczalności można wykazać eksperymentalnie. Rozważmy następujący przykład:
Jeśli do szklanki wody dodasz łyżkę cukru, początkowo cukier znika, a woda staje się słodka.
Jeśli jednak doda się więcej cukru, dojdzie do punktu, w którym zacznie się on gromadzić na dnie szklanki.
W tym momencie woda osiągnęła granicę rozpuszczalności. Każda dodana ilość cukru będzie gromadzić się na dnie po osiągnięciu współczynnika rozpuszczalności.
dowiedz się więcej o Rozpuszczalność.
Jak obliczyć współczynnik rozpuszczalności?
Wzór na obliczenie współczynnika rozpuszczalności to:
CS = 100. m1/m2
Gdzie:
Cs: współczynnik rozpuszczalności
m1: masa substancji rozpuszczonej
m2: masa rozpuszczalnika
czytać o Solute i Solvent.
Klasyfikacja rozwiązań
Na podstawie współczynnika rozpuszczalności roztwory można podzielić na:
nienasycony roztwór
Roztwór uważa się za nienasycony, gdy ilość substancji rozpuszczonej jest mniejsza niż Cs.
W takim przypadku do roztworu do rozpuszczenia można dodać jeszcze więcej substancji rozpuszczonej.
roztwór nasycony
Roztwór jest nasycony, gdy ilość substancji rozpuszczonej jest dokładnie taka sama jak Cs. To granica nasycenia.
Na przykład współczynnik rozpuszczalności NaCl wynosi 36 g w 100 g wody o temperaturze 20 °C.
Oznacza to, że ta ilość powoduje nasycenie roztworu. Jeśli 37 g NaCl zostanie dodane do 100 g wody w zlewce, 1 g NaCl nie rozpuści się i będzie gromadził się na dnie zlewki.
Substancja rozpuszczona, która pozostaje na dnie pojemnika, nazywana jest osadem, korpusem dolnym lub korpusem dennym.
To rozwiązanie nazywa się teraz nasycony ciałem tła.
roztwór przesycony
Przesycony roztwór występuje, gdy ilość substancji rozpuszczonej jest większa niż Cs.
Jest to rozwiązanie trudne do zdobycia i dość niestabilne.
Wiedzieć więcej:
- produkt rozpuszczalności
- Rozwiązania chemiczne
- Mieszaniny jednorodne i heterogeniczne
- Rozcieńczanie roztworów
Ćwiczenie rozwiązane
Rozważ następującą sytuację:
Współczynnik rozpuszczalności substancji rozpuszczonej wynosi 60 g/100 g wody (80°C). Jak określić masę substancji rozpuszczonej potrzebną do nasycenia 80 g wody w tych warunkach temperaturowych?
Aby rozwiązać to pytanie, należy skorzystać z następującego wzoru, ponieważ podano współczynnik rozpuszczalności.
CS = 100. m1/m2
Tak więc, aby znaleźć masę substancji rozpuszczonej potrzebną do nasycenia 80 g wody, mamy:
60 = 100. m1/80
m1 = 48 g
Ćwiczenia
1. (PUC/SP - 2006) Dane:
Rozpuszczalność BaSO = 1,0 x 10-5 mol. L-1
Rozpuszczalność CaSO = 5,0 x 10-3 mol. L-1
Rozpuszczalność w MgCO = 1,0 x 10-3 mol. L-1
Rozpuszczalność Mg(OH) = 5,0 x 10-4 mol. L-1
Rozpuszczalność NaC = 6,5 mol. L-1
Przeprowadzono cztery niezależne eksperymenty, mieszając równe objętości wodnych roztworów związków wskazanych w niżej podanych stężeniach.
Doświadczenie 1: BaCl2(aq) 1,0x10-3 mol. L-1 i Na2SO4 (aq) 1,0x10-3 mol. L-1
Doświadczenie 2: CaCl2 (aq) 6,0x10-3 mol. L-1 i Na2SO4 (aq) 1,0x10-2 mol. L-1
Doświadczenie 3: MgCl2(aq) 1,0x10-2 mol. L-1 i Na2CO3 (aq) 1,0x10-3 mol. L-1
Doświadczenie 4: MgCl2(aq) 8,0x10-4 mol. L-1 i NaOH (aq) 1,0x10-4 mol. L-1
Powstał osad:
a) tylko w doświadczeniach 1 i 3.
b) tylko w doświadczeniach 2 i 4.
c) tylko w doświadczeniach 1 i 4.
d) tylko w doświadczeniach 1, 2 i 3.
e) we wszystkich eksperymentach.
a) tylko w doświadczeniach 1 i 3.
2.(UFRS) Jakie są roztwory wodne zawierające pojedynczą rozpuszczoną substancję, które mogą mieć tło tej substancji?
a) nasycony i przesycony.
b) tylko nasycone.
c) rozcieńczony nienasycony.
d) tylko przesycone.
e) skoncentrowane nienasycone.
b) tylko nasycony
