Rozpuszczalność: co to jest, współczynnik i krzywa

Rozpuszczalność to fizyczna właściwość substancji rozpuszczających się lub nie, w danej cieczy.

jest nazywany solute, związki chemiczne, które rozpuszczają się w innej substancji. O rozpuszczalnik jest to substancja, w której substancja rozpuszczona zostanie rozpuszczona, tworząc nowy produkt.

TEN rozpuszczanie chemiczne to proces dyspergowania substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku, w wyniku którego powstaje jednorodny roztwór lub mieszanina.

Substancje rozpuszczone można podzielić na:

• Rozpuszczalny: to substancje rozpuszczone, które rozpuszczają się w rozpuszczalniku.
• Lekko rozpuszczalny: to substancje rozpuszczone, które są trudne do rozpuszczenia w rozpuszczalniku.
• Nierozpuszczalny: to substancje rozpuszczone, które nie rozpuszczają się w rozpuszczalniku.

Powszechną zasadą rozpuszczalności jest: „jak rozpuścić się jak”. Oznacza to, że polarna substancja rozpuszczona ma tendencję do rozpuszczania się w polarnym rozpuszczalniku. To samo dotyczy substancji niepolarnych.

Zobacz kilka przykładów:

• Węglowodory, związki obecne w benzynie, są niepolarne i słabo rozpuszczają się w wodzie, która jest polarna.
• Alkohole, takie jak etanol i metanol, są polarne ze względu na obecność tlenu w łańcuchu węglowym i dlatego są rozpuszczalne w wodzie.
• Sole mają różną rozpuszczalność. Można je podzielić na: sól rozpuszczalną i sól praktycznie nierozpuszczalną.

Współczynnik rozpuszczalności

O współczynnik rozpuszczalności (Cs) określa maksymalną pojemność substancji rozpuszczonej, która rozpuszcza się w danej ilości rozpuszczalnika. To zależy od warunków temperaturowych.

Podsumowując, współczynnik rozpuszczalności to ilość substancji rozpuszczonej potrzebna do nasycenia standardowej ilości rozpuszczalnika w danych warunkach.

Rozważmy na przykład następującą sytuację:

W szklance osolonej wody (NaCl) początkowo sól znika w wodzie.

Jeśli jednak doda się więcej soli, w pewnym momencie zacznie ona gromadzić się na dnie szklanki.

Dzieje się tak, ponieważ woda, która jest rozpuszczalnikiem, osiągnęła granicę rozpuszczalności i maksymalne stężenie. Nazywa się to również punkt nasycenia.

Substancja rozpuszczona, która pozostaje na dnie pojemnika i nie rozpuszcza się, nazywana jest dolnym korpusem lub osadem.

W związku z punkt nasycenia, rozwiązania dzielą się na trzy typy:

• nienasycony roztwór: gdy ilość substancji rozpuszczonej jest mniejsza niż Cs.
• roztwór nasycony: gdy ilość substancji rozpuszczonej jest dokładnie taka sama jak Cs. To granica nasycenia.
• roztwór przesycony: gdy ilość substancji rozpuszczonej jest większa niż Cs.

Produkt rozpuszczalności

Jak widzieliśmy, rozpuszczalność oznacza ilość substancji rozpuszczonej rozpuszczonej w roztworze. O produkt rozpuszczalności (Kps) to stała równowagi bezpośrednio związana z rozpuszczalnością.

Jego obliczenie pozwala określić, czy roztwór jest nasycony, nienasycony czy nasycony osadem. To obliczenie jest związane z równowagą rozpuszczania i stężeniem jonów w roztworze.

Dzieje się tak, ponieważ iloczyn rozpuszczalności odnosi się do równowagi rozpuszczania substancji jonowych.

zrozumieć więcej o Solute i Solvent.

Krzywa rozpuszczalności

Zdolność chemicznej rozpuszczalności substancji poddanej zmianie temperatury nie jest liniowa. Zmiana pojemności rozpuszczalności w funkcji temperatury jest znana jako krzywa rozpuszczalności.

Współczynnik rozpuszczalności większości substancji stałych wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Tak więc rozpuszczalność każdego materiału zachodzi proporcjonalnie, w zależności od temperatury.

Każda substancja ma swoją własną krzywą rozpuszczalności dla konkretnego rozpuszczalnika.

Zmiana rozpuszczalności jest uważana za liniową, gdy nie jest pod wpływem temperatury. Aby poznać zmienność, należy spojrzeć na krzywą rozpuszczalności.

Krzywa rozpuszczalności

Na wykresie krzywa rozpuszczalności pokazuje, że rozwiązaniem jest:

• nasycony: gdy punkt znajduje się na krzywej rozpuszczalności.
• nienasycony: gdy punkt znajduje się poniżej krzywej rozpuszczalności.
• jednorodnie nasycony: gdy punkt znajduje się powyżej krzywej rozpuszczalności.

Przeczytaj także o Stężenie roztworu.

Wzór na współczynnik rozpuszczalności

Wzór na obliczenie współczynnika rozpuszczalności to:

CS = 100. m₁/m₂

Gdzie:

Cs: współczynnik rozpuszczalności
m₁: masa substancji rozpuszczonej
m₂: masa rozpuszczalnika

Chcieć wiedzieć więcej? czytać Rozwiązania chemiczne i Rozcieńczanie Roztworów.

Ćwiczenia

1. (Fuvest-SP) Chemik przeczytał następującą instrukcję w procedurze opisanej w jego przewodniku laboratoryjnym:
„Rozpuść 5,0 g chlorku w 100 ml wody w temperaturze pokojowej...” .

Która z poniższych substancji jest wymieniona w tekście?

a) Cl₂.
b) CCI₄.
c) NaClO.
d) NH₄kl.
e) AgCl.

Zobacz odpowiedź

d) NH₄kl.

2. (UFRGS-RS) Dana sól ma rozpuszczalność w wodzie równą 135 g/lw temperaturze 25°C. Po całkowitym rozpuszczeniu 150 g tej soli w jednym litrze wody o temperaturze 40°C i powolnym ochłodzeniu układu do 25°C uzyskuje się jednorodny układ, którego roztwór będzie:

a) rozcieńczony.
b) stężony.
c) nienasycone.
d) nasycony.
e) przesycone.

Zobacz odpowiedź

e) przesycone.

3. (Mackenzie-SP) Typowym przykładem rozwiązania przesyconego jest:

Woda mineralna.
b) domowe serum.
c) soda w zamkniętym pojemniku.
d) alkohol 46° GL.
e) ocet.

Zobacz odpowiedź

c) soda w zamkniętym pojemniku.

4. (PUC-RJ) Zwróć uwagę na poniższy rysunek, który przedstawia rozpuszczalność w g na 100 g H2O 3 soli nieorganicznych w danym zakresie temperatur:

Sprawdź prawidłowe oświadczenie:
a) Rozpuszczalność 3 soli wzrasta wraz z temperaturą.
b) Wzrost temperatury sprzyja solubilizacji Li₂TYLKO₄.
c) Rozpuszczalność KI jest większa niż rozpuszczalności innych soli w przedstawionym zakresie temperatur.
d) Rozpuszczalność NaCl zmienia się wraz z temperaturą.
e) Rozpuszczalność 2 soli maleje wraz z temperaturą.

Zobacz odpowiedź

c) Rozpuszczalność KI jest większa niż rozpuszczalności innych soli w przedstawionym zakresie temperatur.