Розчинність. Кількісний склад розчинів

Більшість твердих речовин не може розчинятися в якомусь певному об’ємі води в необмеженій кількості. Всякий раз ми помічаємо, що при розчині- нии наступає такий момент, коли речовина перестає розчинятися, доданий надлишок його випадає з розчину у вигляді осаду. Такий розчин, в якому за даних умов узяте речовина більше не розчиняється, називається насиченим розчином.

Запишіть в зошит визначення насиченого розчину.
Кількість розчиненої речовини, необхідні для утворення насиченого розчину, при одних і тих же умовах в різних речовин різна. Наприклад, в 100 г води при 0 ° може розчинитися не більш 15 г нітрату калію чи не найбільше 30 г нашатирю, чи не найбільше 15 г мідного купоросу, при 20 ° – 33 г нітрату калію, 37 г нашатирю, 20 г мідного купоросу
і т.д.
Кількість речовини (у грамах), який утворює при даних умовах насичений розчин в 100 г розчинника (води), називається коефіцієнтом розчинності. Розчинність – одна з кількісних характеристик речовини. Зі зміною температури або тиску розчинність змінюється. 10. Користуючись кривою, наведеною на рис. 13, визначте розчинність нашатирю при 50 °, бертолетової солі при 90 °, мідного купоросу при 85 °. 11. Розрахуйте розчинність квасцов при 50 °, якщо з 75 г розчину, насиченого при цій температурі, можна виділити 25 г солі Як правило, з підвищенням температури розчинність твердих речовин різко зростає. Наприклад, розчинність нітрату калію при 0 ° становить 10 г в 100 г води, при 45 ° -75 г, при 60 ° – 110 г, а при 80 ° – 130 г. Але є й винятки. Так, розчинність сульфату натрію до 32 ° зростає, а потім злегка знижується. Аналогічно поводиться вельми погано розчинний сульфат кальцію.
Багато рідини, як правило, змішуються з водою в будь-яких співвідношеннях вже при звичайних умовах. До них відносяться сильні мінеральні кислоти, спирт. Однак є велика кількість рідин, нерозчинних у воді: анілін, бензол, масла і т.д.
Розчинність газів у воді на противагу розчинності твердих речовин знижується з ростом температури (див. Табл. 3). Це можна спостерігати на досвіді (рис. 14). У колбу 1 наливають доверху воду і вставляють пробку з лійкою 2, в якій також є трохи води У воронку перекинута заповнена холодною водою пробірка 3, яка прикриває Отвір воронки. При нагріванні води розчинність в ній повітря знижується і надлишок його у вигляді бульбашок збирається в пробірці.

Слід зазначити, що розчинність більшості газів у воді взагалі набагато нижче, ніж розчинність твердих речовин. Виняток становлять гази, що вступають з водою в хімічні реакції: аміак, двоокис вуглецю, двоокис сірки, хлористий водень та ін. Розчинність газів тим більше чим вище тиск.
На цій властивості газів засноване застосування двоокису вуглецю для виготовлення шипучих напоїв. При високому тисків воду насичую двоокисом вуглецю. Надалі при відкорковування пляшки тиск різко знижується і надлишок газу виходить у вигляді бульбашок і спінює воду.

Розчинність твердих речовин залежить також від природи самої речовини. Серед речовин розрізняють речовини, добре розчинні у воді (NaCl, KNO3, NaOH, КОН, FeSO4, FeCl3, MgCl2, KI), малорозчинні (CaSO4) і практично нерозчинні (BaSО4, AgCl, AgI, AgBr, CaCO3) Це показано в таблиці розчинності кислот, основ і солей у воді.
• Якщо ви не вмієте користуватися таблицею розчинності, прочитайте пояснення до неї.
Всяка речовина хоча в найменшій мірі, але розчинно. Наприклад, якщо взяти шматок скла і помістити у воду, то розчинення його виявити не вдається, але дрібна скляний пил помітно розчинна. Якщо її змішати з водою, то за допомогою фенолфталеїну можна виявити в розчині луг, оскільки до складу скла входять сполуки лужних металів Розчинність сульфату барію, хлориду срібла при звичайних умовах ще менше, але все-таки і вони в якійсь мірі розчинні.

■ 12. Як впливає тиск на розчинність газів у воді?
13. Які причини можуть впливати на розчинність твердих речовин і газів у воді? (Див. Відповідь)

Деякі тверді речовини в окремих випадках можуть утворити перенасичені, або пересичені розчини, в яких розчиненої речовини міститься більше, ніж достатньо за даних умов для насичення. Отримати такі розчини можна при дуже повільному, обережному охолодженні гарячого концентрованого розчину. У якийсь момент температура розчину стане такою, при якій він відповідно до розчинністю речовини стає насиченим, а надлишок речовини повинен випасти в осад у вигляді кристалів. Цього може не статися, якщо відсутні так звані центри кристалізації. У цьому випадку в розчині речовини утримується більше, ніж потрібно для насичення, і розчин є пересиченим.
Пересичений розчин – вельми нестійка система: від легкого поштовху або попадання дуже малого чужорідного тіла (наприклад, порошинки), яке може послужити центром кристалізації, з нього миттєво випадає в осад надлишок розчиненої речовини, а розчин стає насиченим – переходить в стійкий стан.

■ 14. У чому відмінність пересиченого розчину від насиченого?
15. За яких умов може утворюватися пересичений розчин? (Див. Відповідь)

Посилання на основну публікацію