6 факторов, влияющих на основную растворимость



Основные из них факторы, влияющие на растворимость это полярность, влияние общего иона, температура, давление, природа растворенного вещества и механические факторы.

Растворимость вещества зависит главным образом от используемого растворителя, а также от температуры и давления. Растворимость вещества в конкретном растворителе измеряется концентрацией насыщенного раствора..

Раствор считается насыщенным, когда добавление дополнительного растворенного вещества больше не увеличивает концентрацию раствора..

Степень растворимости широко варьируется в зависимости от веществ, от бесконечно растворимых (полностью смешиваемых), таких как этанол в воде, до плохо растворимых, таких как хлорид серебра в воде. Термин «нерастворимый» часто применяется к плохо растворимым соединениям (Boundless, S.F.).

Определенные вещества растворимы во всех пропорциях с данным растворителем, например, этанол в воде, это свойство известно как смешиваемость.

При различных условиях равновесную растворимость можно преодолеть, чтобы получить раствор, называемый перенасыщенным (Solubility, S.F.).

Основные факторы, влияющие на растворимость

1- Полярность

В большинстве случаев растворенные вещества растворяются в растворителях с одинаковой полярностью. Химики используют популярный афоризм, чтобы описать эту особенность растворенных веществ и растворителей: «подобное растворяет как».

Неполярные растворы не растворяются в полярных растворителях и наоборот (онлайн-обучение, S.F.).

2- Влияние общего иона

Общий ионный эффект - это термин, который описывает снижение растворимости ионного соединения, когда к смеси добавляют соль, содержащую ион, который уже существует в химическом равновесии..

Этот эффект лучше всего объясняется принципом Ле Шателье. Представьте, если сульфат кальция слабо растворимое ионное соединение, CaSO4, Добавляется в воду. Чистое ионное уравнение для полученного химического равновесия выглядит следующим образом:

CaSO4 (s) ⇌Ca2 + (aq) + SO42- (aq)

Сульфат кальция слабо растворим. В равновесии большинство кальция и сульфата существуют в твердой форме сульфата кальция.

Предположим, что растворимое ионное соединение сульфата меди (CuSO 44) был добавлен к решению. Сульфат меди растворим; Следовательно, единственным важным эффектом в чистом ионном уравнении является добавление большего количества сульфат-ионов (SO42-).

CuSO4 (s) ⇌Cu2 + (aq) + SO42- (aq)

Диссоциированные сульфатные ионы меди сульфата уже присутствуют (общие для) в смеси из-за небольшой диссоциации сульфата кальция.

Следовательно, это добавление сульфат-ионов делает акцент на ранее установленном равновесии..

Принцип Ле Шателье гласит, что дополнительные усилия на этой стороне продукта равновесия приводят к изменению равновесия в сторону стороны реагентов, чтобы ослабить это новое напряжение.

Из-за изменения в сторону реагента растворимость слаборастворимого сульфата кальция еще более снижается (Erica Tran, 2016).

3- Температура

Температура оказывает прямое влияние на растворимость. Для большинства ионных тел увеличение температуры увеличивает скорость, с которой может быть приготовлен раствор..

При повышении температуры частицы твердого вещества движутся быстрее, что увеличивает вероятность их взаимодействия с большим количеством частиц растворителя. Это приводит к увеличению скорости, с которой происходит решение.

Температура также может увеличить количество растворенного вещества, которое может быть растворено в растворителе. Вообще говоря, с повышением температуры растворяется больше растворенных частиц..

Например, когда в воду добавляют столовый сахар, это простой способ приготовления раствора. Когда этот раствор нагревают и сахар продолжают добавлять, оказывается, что можно добавлять большое количество сахара, когда температура продолжает повышаться..

Причина этого заключается в том, что при повышении температуры межмолекулярные силы могут легче разрушаться, что позволяет привлечь больше частиц растворенного вещества к частицам растворителя..

Однако есть и другие примеры, когда повышение температуры оказывает очень незначительное влияние на количество растворенного вещества, которое можно растворить..

Поваренная соль является хорошим примером: вы можете растворить почти столько же поваренной соли в ледяной воде, сколько в кипящей воде..

Для всех газов с ростом температуры растворимость уменьшается. Кинетическая молекулярная теория может быть использована для объяснения этого явления.

По мере повышения температуры молекулы газа движутся быстрее и могут вырваться из жидкости. Растворимость газа затем уменьшается.

Глядя на следующий график, газообразный аммиак, NH3, показывает сильное снижение растворимости при увеличении температуры, в то время как все ионные твердые вещества показывают увеличение растворимости при повышении температуры (CK-12 Foundation, S.F.).

4- Давление

Второй фактор, давление, влияет на растворимость газа в жидкости, но никогда не растворяется в жидкости..

Когда давление применяется к газу, который находится выше поверхности растворителя, газ переместится в растворитель и займет некоторое пространство между частицами растворителя..

Хорошим примером является газированная сода. Давление применяется, чтобы заставить молекулы CO2 в газировке. Противоположное также верно. Когда давление газа уменьшается, растворимость этого газа также уменьшается.

Когда банку газированного напитка открывают, давление в газированной воде понижается, так что газ немедленно начинает выходить из раствора..

Углекислый газ, хранящийся в газировке, выделяется, и вы можете увидеть всплески на поверхности жидкости. Если вы оставляете открытую банку с газировкой на некоторое время, вы можете заметить, что напиток становится плоским из-за потери углекислого газа..

Этот фактор давления газа выражен в законе Генри. Закон Генри гласит, что при данной температуре растворимость газа в жидкости пропорциональна парциальному давлению газа в жидкости.

Пример закона Генри происходит в дайвинге. Когда человек погружается в глубокую воду, давление повышается, и в крови растворяется больше газов.

При погружении с глубоководного погружения дайвер должен вернуться на поверхность воды с очень низкой скоростью, чтобы все растворенные газы очень медленно покидали кровь..

Если человек поднимается слишком быстро, может возникнуть неотложная медицинская ситуация из-за газов, которые слишком быстро покидают кровь (Papapodcasts, 2010).

5- Природа растворенного вещества

Природа растворенного вещества и растворителя, а также присутствие других химических соединений в растворе влияют на растворимость..

Например, вы можете растворить большее количество сахара в воде, чем соль в воде. В этом случае говорят, что сахар более растворим.

Этанол в воде полностью растворим друг с другом. В этом конкретном случае растворителем будет соединение, которое находится в большем количестве.

Размер растворенного вещества также является важным фактором. Чем больше растворенных молекул, тем больше их молекулярный вес и размер. Молекулам растворителя сложнее окружить большие молекулы.

Если исключить все вышеупомянутые факторы, можно найти общее правило, что более крупные частицы обычно менее растворимы.

Если давление и температура такие же, как между двумя растворами одинаковой полярности, раствор с более мелкими частицами обычно более растворим (Факторы, влияющие на растворимость, S.F.).

6- Механические факторы

В отличие от скорости растворения, которая зависит главным образом от температуры, скорость рекристаллизации зависит от концентрации растворенного вещества на поверхности кристаллической решетки, которая благоприятна, когда раствор неподвижен.

Следовательно, перемешивание раствора позволяет избежать этого накопления, максимально увеличивая растворение. (Типы насыщения, 2014).

ссылки

  1. (S.F.). растворимость. Получено с сайта boundles.com.
  2. Фонд СК-12. (S.F.). Факторы, влияющие на растворимость. Получено с ck12.org.
  3. Обучение онлайн. (S.F.). Факторы, влияющие на растворимость. Получено с сайта solubilityofthings.com.
  4. Эрика Тран, Д.Л. (2016, 28 ноября). Растворимость и факторы, влияющие на растворимость. Получено с сайта chem.libretexts.org.
  5. Факторы, влияющие на растворимость. (S.F.). Получено из Sciencesource.pearsoncanada.ca.
  6. (2010, 1 марта). Факторы, влияющие на растворимость Часть 4. Получено с youtube.com.
  7. растворимость. (S.F.). Получено от chemed.chem.purdue.ed.
  8. Типы насыщения. (2014, 26 июня). Извлеченный из химии libretex.org.