Jak wyjaśniono w tekście Nasycenie rozwiązań, roztwory chemiczne powstają przez rozpuszczenie a solute na rozpuszczalnik. Każde rozwiązanie ma współczynnik rozpuszczalności specyficzny, który jest maksymalną ilością substancji rozpuszczonej rozpuszczalnej w danej ilości rozpuszczalnika w danym temperatura.
Budowa wykresu z krzywą rozpuszczalności
Na przykład współczynnik rozpuszczalności KNO3 wynosi 31,2 g w 100 g wody w 20°C. Jeśli rozpuścimy dokładnie taką ilość azotanu potasu w 100 g wody o temperaturze 20°C, to roztwór nasycony. Każda dodatkowa ilość tej soli wytrąca się (tworzy dno pojemnika).
Jednak współczynnik rozpuszczalności zmienia się wraz z temperaturą. Jeśli więc podgrzejemy ten nasycony roztwór dolnym korpusem KNO3, osad będzie stopniowo rozpuszczał się w wodzie. Zobacz poniżej wartości współczynników rozpuszczalności KNO3 w 100 g wody w różnych temperaturach:
Zauważ, że rozpuszczalność tej soli w wodzie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. W przypadku większości substancji tak też jest. Jeśli umieścimy te wartości w a
graficzny, będziemy mieli co następuje:
to jest wezwanie krzywa rozpuszczalności KNO3. Mówimy, że rośnie, ponieważ rośnie wraz ze wzrostem temperatury.
Charakterystyka krzywych rozpuszczalności substancji rozpuszczonych na wykresie
Każda substancja ma swoje krzywa rozpuszczalności dla danego rozpuszczalnika. Niektóre z tych substancji mają zmniejszoną rozpuszczalność wraz ze wzrostem temperatury, jak w przypadku CaCrO4, które mają krzywa rozpuszczalności zniżkowy. Oznacza to, że jeśli podgrzejemy nasycony roztwór tej soli, część rozpuszczonej soli wytrąci się.
Jeśli chodzi o inne substancje, wzrost temperatury nie zakłóca tak bardzo rozpuszczalności, jak ma to miejsce w przypadku roztworu soli kuchennej (NaCl). W temperaturze 20°C współczynnik rozpuszczalności NaCl wynosi 36 g w 100 g wody, ale jeśli zwiększymy temperaturę do 100°C, ta rozpuszczalność wzrośnie tylko do 39,8 g, co jest bardzo małym wzrostem.
Są też substancje, w których rozpuszczalność wzrasta tylko do pewnego punktu wzrostu temperatury, ponieważ potem rozpuszczalność maleje. Dzieje się tak np. z substancjami uwodnionymi, które po podgrzaniu osiągają czas odwodnienia. Dlatego wraz ze zmianą składu zmienia się również jego zmienność rozpuszczalności wraz z temperaturą. To zjawisko można zaobserwować na wykresie poprzez przegięcia krzywej rozpuszczalności.
Poniżej przedstawiamy wykres z krzywymi rozpuszczalności różnych substancji:
Krzywe rozpuszczalności różnych soli
Dzięki tego typu wykresom możemy porównać rozpuszczalność różnych soli w tym samym rozpuszczalniku i w tych samych temperaturach.
Klasyfikacja rozwiązania za pomocą wykresu z krzywą rozpuszczalności
W krzywe rozpuszczalności pomagają również określić nasycenie roztworów, to znaczy, czy są one nienasycone, nasycone, nasycone w tle lub przesycone. Zobacz przykład:
Zobacz jakie rodzaje rozwiązań wskazują punkty A, B i C:
O: Nasycony dolnym korpusem. W punkcie A, 30 g substancji rozpuszczonej rozpuszcza się w 100 g wody w 20°C. Krzywa pokazuje, że w tym momencie współczynnik rozpuszczalności wynosi około 15 g/100 g wody. W ten sposób, gdy ilość substancji rozpuszczonej jest większa, otrzymuje się nasycony roztwór z dolnym korpusem.
B: nasycony. Punkt B znajduje się dokładnie na krzywej rozpuszczalności, co wskazuje, że roztwór jest nasycony, ponieważ 30 g substancji rozpuszczonej jest rozpuszczone w 100 g wody o temperaturze 40°C. To jest zatem dokładnie współczynnik rozpuszczalności tej substancji rozpuszczonej w tej temperaturze.
C: Nienasycone. Jest 30 g substancji rozpuszczonej rozpuszczonej w 100 g wody o temperaturze 60°C. Krzywa pokazuje, że w tym momencie współczynnik rozpuszczalności jest większy niż 50 g/100 g wody. Tak więc, ponieważ ilość rozpuszczonej substancji jest mniejsza niż współczynnik rozpuszczalności, istnieje roztwór nienasycony.
Możemy zatem stwierdzić, że:
Punkty nad krzywą: nasycone roztwory z ciałem tła;
Punkty na krzywej: roztwory nasycone;
Punkty pod krzywą: roztwory nienasycone.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/graficos-das-curvas-solubilidade.htm
