opløselighed

Kemi

2022

Vi forklarer, hvad opløselighed er i kemi, og hvilke faktorer der påvirker det. Også hvad er opløselighedsproduktet og forskellige eksempler.

Opløselighed er et stofs evne til at opløses i et andet.

Hvad er opløselighed?

I kemi, opløselighed er kapaciteten af ​​et legeme eller en stof bestemt (ring opløst stof) for at opløses i et bestemt medium (kaldet opløsningsmiddel); det vil sige, at det er den maksimale mængde af en opløst stof som et opløsningsmiddel kan modtage under visse miljøforhold.

Det opløste stof er det stof, der opløses i et bestemt opløsningsmiddel. Det kan være en solid, a væske eller a gas. Generelt findes det opløste stof i mindre mængde end opløsningsmidlet i en opløsning.

Opløsningsmidlet eller opløsningsmidlet er det stof, hvori et bestemt opløst stof opløses. Opløsningsmiddel findes generelt i større mængder end opløst stof i opløsning.

Opløselighed kan udtrykkes i koncentrationsenheder, såsom molaritet eller molalitet, for eksempel.

Molær koncentration (refereret til molaritet) er defineret som antallet af mol opløst stof pr. liter opløsning (eller tilsvarende enhed), og beregnes som følger:

Hvor:

  • M (X). Molaritet af stoffet x udtrykt i mol/L.
  • n (X). Stofmængde af stof x udtrykt i muldvarpe (mol).
  • V (X). Bind opløsning udtrykt i liter (L) eller tilsvarende enheder.

Molal koncentration (refereret til molalitet) er defineret som antallet af mol opløst stof i et kilogram opløsningsmiddel og beregnes som følger:

Hvor:

  • m (X). Det er stoffets molalitet x udtrykt i mol / (kg opløsningsmiddel).
  • n (X). Det er mængden af ​​stof af stoffet x udtrykt i mol (mol).
  • m (opløsningsmiddel udtrykt i kg). Er masse opløsningsmiddel udtrykt i kg.

Opløselighed er dog ikke en universel egenskab for alle stoffer. Nogle opløses let, andre sværere, og nogle opløses simpelthen ikke.

Det hele afhænger også af, hvilke stoffer vi blander. Det Vand, almindeligvis omtalt som det universelle opløsningsmiddel, kan f.eks. ikke fuldstændigt opløse olie.

Men selv når et opløsningsmiddel formår at opløse et opløst stof, gør det det til en vis grad, på grund af hvilke opløsninger kan klassificeres i:

  • Mættet. Når der ikke kan opløses mere opløst stof, det vil sige når opløsningen har det maksimale opløste stof, som opløsningsmidlet understøtter.
  • Umættet Når du kan fortsætte med at opløse mere opløst stof i opløsningen.
  • Overmættet Når opløsningen har mere opløst stof, end den kan opløses. En overmættet opløsning kan opnås ved at modificere visse betingelser, såsom temperatur, så mere opløst stof opløses end det maksimale, der kan opløses.

Faktorer, der påvirker opløselighed

Det er muligt at ændre et stofs opløselighed ved at øge temperaturen.

I princippet afhænger et stofs opløselighed af, hvilket stof vi blander det med. Generelt er stoffer klassificeret i:

  • Vandopløseligt. Det er dem, der lettere (eller fuldstændigt) kan opløses i vand.
  • Fedtopløselig. Det er dem, der lettere kan opløses i olier.

På den anden side afhænger stoffernes opløselighed af følgende faktorer:

Temperatur. De fleste faste stoffer øger deres opløselighed i vand med stigende temperatur, selvom der er nogle undtagelser. Også organiske forbindelser øger generelt deres opløselighed med stigende temperatur. Denne stigning i opløselighed med stigende temperatur skyldes de øgede interaktioner mellem partikler af opløst stof og opløsningsmiddel, så de intermolekylære kræfter mellem dem kan brydes. På den anden side har gasformige opløste stoffer en anden adfærd, da når temperaturen stiger, øges deres opløselighed i organiske opløsningsmidler, men den falder i vand, fordi gassen har en tendens til at undslippe væsken med stigningen i temperaturen.

For eksempel opløser et glas vand en vis mængde sukker, indtil overskuddet begynder at lægge sig i bunden. Hvis vi opvarmer dette glas vand, vil vi bemærke, hvordan overskuddet begynder at forsvinde, hvilket øger opløseligheden af ​​det opløste stof i opløsningsmidlet.

Tryk. Tryk påvirker hovedsagelig opløseligheden af ​​gasformige opløste stoffer. Ved at øge trykket af en gasformig opløst stof øges dens opløselighed i et bestemt opløsningsmiddel.

Arten af ​​det opløste stof og opløsningsmidlet. Stoffer med samme polaritet er opløselige i hinanden, deraf sætningen: "lignende opløses ens." Men når et opløst stof og et opløsningsmiddel har forskellige polariteter, er de fuldstændig uopløselige i hinanden, selvom der altid er en række mellempolariteter, hvor et opløst stof og et opløsningsmiddel kan være delvist opløseligt.

Polaritet er en egenskab ved kemiske forbindelser De har en tendens til at adskille elektriske ladninger i deres struktur.

Det molekyler Polære molekyler er opbygget af atomer, hvis elektronegativitet er meget forskellig, mens upolære molekyler består af atomer med samme elektronegativitet.

Men polariteten af ​​et molekyle bestemmes også af symmetrien i dets struktur, så der kan være molekyler, der består af atomer, hvis elektronegativitet er anderledes, men de er arrangeret på en sådan måde i molekylstrukturen, at deres dipoler og til sidst molekylet annullerer er apolær.

Agitation. Rystning eller omrøring af opløsningerne øger opløseligheden af ​​det opløste stof, da det bidrager til en større interaktion mellem det opløste stof og opløsningsmidlet.

Opløselighedsprodukt

Når vi taler om opløselighedsprodukt eller ionprodukt (forkortet Kkun Ks), henviser vi til produktet af de molære koncentrationer af ioner der danner en forbindelse, hævet til deres respektive støkiometriske indekser af ligevægtsligningen. Således jo større Ksol, jo mere opløselig vil forbindelsen være. Dette er udtrykt med følgende formel, under hensyntagen til ligevægtsligningen:

Hvor:

  • Ksol. Det er opløselighedsproduktet.
  • [Cn +] m. Det er den molære koncentration af kationen hævet til den støkiometriske koefficient m.
  • [Am-] n. Det er den molære koncentration af anionen hævet til den støkiometriske koefficient n.

Eksempler på opløselighed

I drikkevarer er gassen opløst, indtil vi åbner dem.
  • Salt opløst i vand. Almindelig salt (natriumchlorid, NaCl) opløses let i vand med en hastighed på 360 gram pr. liter, så længe vandet er på 20ºC. Hvis vi øger temperaturen på opløsningsmidlet, vil mængden af ​​salt, som vi kan opløse, stige.
  • Drinks med brus De sodavand på dåse eller flaske, som vi indtager hver dag, har en mængde af carbondioxid (CO2) gasformigt opløst i deres indre, og derfor har de deres karakteristiske boblende. For at opnå dette, industrier overmætte blanding ved meget høje trykforhold. Derfor, når vi afdækker dem, balancerer trykket, og en gaslækage begynder.
  • Jod opløsninger. Vi bruger ofte jodopløsninger til at hele overfladiske sår, som ikke kan laves med vand, da jod ikke er opløseligt i det. Derfor bruger de alkohol, hvis opløselighed forbedrer og tillader blandingen at blive fremstillet.
  • Kaffe med mælk. For at tilberede en kaffe med mælk tilføjer vi mælken til infusionen og observerer dens ændring farver hvordan de blandes. Dette gøres altid med varm kaffe, da opløseligheden af ​​begge stoffer stiger med temperaturen. Hvis vi venter på, at stofferne er afkølet, vil vi dog bemærke dannelsen af ​​creme på overfladen, da opløsningen er blevet hurtigere mættet.
!-- GDPR -->