• Ce este solubilitatea?
• Factori care afectează solubilitatea
• Produs de solubilitate
• Exemple de solubilitate

Vă explicăm ce este solubilitatea în chimie și ce factori o afectează. De asemenea, care este produsul de solubilitate și diverse exemple.

Solubilitatea este capacitatea unei substanțe de a se dizolva în alta.

Ce este solubilitatea?

În chimie, solubilitatea este capacitatea unui corp sau a unui substanţă determinat (apel solut) a se dizolva într-un anumit mediu (numit solvent); adică este cantitatea maximă de a solut pe care un solvent îl poate primi în anumite condiții de mediu.

Substanța dizolvată este substanța care se dizolvă într-un anumit solvent. Poate fi o solid, A lichid sau a gaz. În general, solutul se găsește în cantitate mai mică decât solventul din a dizolvare.

Solventul sau solventul este substanța în care se dizolvă o anumită substanță dizolvată. Solventul se găsește în general în cantitate mai mare decât soluția în soluție.

Solubilitatea poate fi exprimată în unități de concentrație, cum ar fi molaritatea sau molalitatea, de exemplu.

Concentrația molară (referită la molaritate) este definită ca numărul de moli de substanță dizolvată per litru de soluție (sau unitate echivalentă) și se calculează după cum urmează:

Unde:

• M (X). Molaritatea substanței X exprimat în mol/L.
• n (X). Substanță cantitate de substanță X exprimat în alunițe (mol).
• V (X). Volum de dizolvare exprimata in litri (L) sau unitati echivalente.

Concentrația molală (referită la molalitate) este definită ca numărul de moli de substanță dizolvată într-un kilogram de solvent și se calculează după cum urmează:

Unde:

• m (X). Este molalitatea substanței X exprimat în mol / (kg de solvent).
• n (X). Este cantitatea de substanță a substanței X exprimat în moli (mol).
• m (solvent exprimat în kg). Este masa solvent exprimat în kg.

Cu toate acestea, solubilitatea nu este o caracteristică universală a tuturor substanțelor. Unele se dizolvă ușor, altele mai greu, iar altele pur și simplu nu se dizolvă.

Totul depinde și de substanțele pe care le amestecăm. The Apă, denumit în mod obișnuit solventul universal, nu poate dizolva complet uleiul, de exemplu.

Dar chiar și atunci când un solvent reușește să dizolve o substanță dizolvată, o face într-o anumită măsură, datorită căreia soluțiile pot fi clasificate în:

• Saturat. Când nu se mai poate dizolva solut, adică atunci când soluția are soluția maximă pe care o suportă solventul.
• Nesaturat Când puteți continua să dizolvați mai mult dizolvat în soluție.
• Suprasaturat Când soluția are mai multă soluție decât se poate dizolva. O soluție suprasaturată poate fi obținută prin modificarea anumitor condiții, cum ar fi temperatura, astfel încât să se dizolve mai multă substanță dizolvată decât maximul care poate fi dizolvat.

Factori care afectează solubilitatea

Este posibil să se modifice solubilitatea unei substanțe prin creșterea temperaturii.

În principiu, solubilitatea unei substanțe depinde de cea cu care o amestecăm. În linii mari, substanțele sunt clasificate în:

• Solubil în apă. Sunt cele care se pot dizolva mai usor (sau complet) in apa.
• Solubil în grăsime. Sunt cele care se pot dizolva mai usor in uleiuri.

Pe de altă parte, solubilitatea substanțelor depinde de următorii factori:

Temperatura. Majoritatea solidelor își măresc solubilitatea în apă odată cu creșterea temperaturii, deși există unele excepții. De asemenea, compușii organici, în general, își măresc solubilitatea odată cu creșterea temperaturii. Această creștere a solubilității odată cu creșterea temperaturii se datorează interacțiunilor crescute dintre particule de dizolvat și solvent, astfel încât forțele intermoleculare dintre ele pot fi rupte. Pe de altă parte, substanțele dizolvate gazoase au un comportament diferit, deoarece atunci când temperatura crește, solubilitatea lor în solvenți organici crește, dar scade în apă deoarece gazul tinde să scape din lichid odată cu creșterea temperaturii.

De exemplu, un pahar cu apă dizolvă o anumită cantitate de zahăr, până când excesul începe să se depună pe fund. Dacă încălzim acest pahar cu apă, vom observa cum excesul începe să dispară, crescând solubilitatea solutului în solvent.

Presiune. Presiunea influențează în principal solubilitatea substanțelor dizolvate gazoase. Prin creșterea presiunii unei substanțe dizolvate gazoase, solubilitatea acestuia într-un anumit solvent crește.

Natura substanței dizolvate și a solventului. Substanțele cu aceeași polaritate sunt solubile unele în altele, de unde și sintagma: „similar se dizolvă similar”. Cu toate acestea, atunci când o substanță dizolvată și un solvent au polarități diferite, ele sunt complet insolubile unul în celălalt, deși există întotdeauna o gamă de polarități intermediare în care o substanță dizolvată și un solvent pot fi parțial solubile.

Polaritatea este o proprietate a compuși chimici Au tendința de a separa sarcinile electrice în structura lor.

The molecule Moleculele polare sunt formate din atomi a căror electronegativitate este foarte diferită, în timp ce moleculele nepolare sunt formate din atomi cu electronegativitate egală.

Dar polaritatea unei molecule este determinată și de simetria structurii sale, deci pot exista molecule formate din atomi a căror electronegativitate este diferită, dar sunt dispuse în așa fel în structura moleculară încât dipolii lor și în final molecula să se anuleze. este apolar.

Agitaţie. Agitarea sau agitarea soluțiilor crește solubilitatea substanței dizolvate, deoarece contribuie la o interacțiune mai mare între solut și solvent.

Produs de solubilitate

Când vorbim despre produs de solubilitate sau produs ionic (abreviat Knumai Ks), ne referim la produsul concentrațiilor molare ale ionii care formează un compus, ridicați la indicii stoechiometrici respectivi ai ecuației de echilibru. Astfel, cu cât este mai mare Ksol, cu atât compusul va fi mai solubil. Aceasta se exprimă cu următoarea formulă, luând în considerare ecuația de echilibru:

Unde:

• Ksol. Este produsul de solubilitate.
• [Cn +] m. Este concentrația molară a cationului ridicată la coeficientul stoechiometric m.
• [Am-] n. Este concentrația molară a anionului ridicată la coeficientul stoichiometric n.

Exemple de solubilitate

În băuturi, gazul se dizolvă până le deschidem.

• Sare dizolvata in apa. Sarea comună (clorura de sodiu, NaCl) se dizolvă ușor în apă, cu o rată de 360 ​​de grame pe litru, atâta timp cât apa este la 20ºC. Dacă creștem temperatura solventului, cantitatea de sare pe care o putem dizolva va crește.
• Bauturi acidulate Sifonele conservate sau imbuteliate pe care le consumam zilnic au o cantitate de dioxid de carbon (CO2) gazoase dizolvate în interiorul lor și, prin urmare, au barbotarea lor caracteristică. Pentru a realiza acest lucru, industrii suprasaturați amestec în condiţii de presiune foarte mare. Prin urmare, atunci când le descoperim, presiunea se echilibrează și începe o scurgere de gaz.
• Soluții de iod. Deseori folosim soluții de iod pentru a vindeca rănile superficiale, care nu pot fi făcute cu apă, deoarece iodul nu este solubil în el. De aceea folosesc alcool, a cărui rată de solubilitate se îmbunătățește și permite producerea amestecului.
• Cafea cu lapte. Pentru a pregăti o cafea cu lapte, adăugăm laptele în infuzie și observăm schimbarea acesteia culorile cum se amestecă. Acest lucru se face întotdeauna cu cafea fierbinte, deoarece rata de solubilitate a ambelor substanțe crește odată cu temperatura. Dacă așteptăm să se răcească substanțele, vom observa însă formarea de cremă la suprafață, deoarece soluția s-a saturat mai repede.