Залежність розчинності від природи розчинника, температури і тиску

Здатність речовини переходити в розчин (розчинятися) -це розчинність (концентрація насиченого розчину). На розчинність впливають численні фактори:

  • природа речовини;
  • характер розчинника;
  • зовнішні умови (температура, тиск).

Поділяють:

  •  малорозчинні речовини (розчинність менш 1 г на 100 г води). Сюди відносяться гіпс, гашене вапно;
  • нерозчинні речовини (менше 0,1 г на 100 г води). Сюди відносяться: сульфат барію, бромід срібла, карбонат кальцію;
  • легкорозчинні речовини (понад 10 г на 100 г води). Сюди відносяться кухонна сіль, мідний купорос, аміак.

Необхідно пам’ятати, що абсолютно нерозчинних речовин не буває.

Вплив природи на розчинність речовин.

Здавна існувало правило: подібне розчиняється в подібному. Тобто спирти в спиртах, водні розчини у воді, полярні з’єднання (альдегіди і т. д.) – в полярних розчинах.

Розчинність газових сумішей в рідинах варіюється в широких діапазонах. Наприклад, в 100 об’ємах води може розчинитися:

  • 2 обсяги H2;
  • 3 об’єму O2;
  • 700 обсягів NH3.

Розчинність рідин у рідинах залежить цілком від природи речовин. Можна виділити 3 класи рідин:

  • Рідини, які необмежено розчиняються один в одному (води – спирт, вода – оцтова кислота);
  • Рідини, які майже не розчиняються один в одному (вода, ртуть, бензол);
  • Рідини, які обмежено розчиняються один в одному (вода – ефір, амін і т. д.).

Розчинність твердих речовин у рідких середовищах залежить від характеру хімічного зв’язку в кристалічній решітці.

Молекулярні структури мають малу розчинність у воді, ковалентні неполярні сполуки – не розчиняються, а ковалентні полярні – розчиняються.

Неорганічні солі мають різну розчинність у воді. Наприклад, солі азотної кислоти, переважна більшість фторидів, бромідів та йодидів також добре розчинні, а от солі вугільної кислоти (крім солей лужних металів та NH4+) – мають малу розчинність.

Вплив температури на розчинність речовин

Існує основне правило: з підвищенням температури розчинність всіх твердих речовин підвищується.

 

Залежність розчинності від природи розчинника, температури і тиску

Наведена залежність показує, що з підвищенням температури розчинність даних солей збільшується. Розчинність NaCl змінюється мало, про що свідчить графік.

Взаємна розчинність твердих речовин і рідин підвищується зі збільшенням температури. Обмежена розчинність може перейти в необмежену і навпаки.

Критична температура розчинення – така температура, вище або нижче якої рідини змішуються між собою в необмежених кількостях.

Розчинність газів у рідинах з підвищенням температури зменшується, і навпаки, збільшується з пониженням.

На розчинність газів великий вплив чинить тиск. При конкретних температурах і тиску газ розчиняється до тих пір, поки швидкість відриву молекул газу від поверхні не стане рівною швидкості, з якою молекули газу проникають в рідину. У цей момент встановлюється рівновага, і рідина стає насиченим газом.

При постійній температурі розчинність газу в рідині прямо пропорційна його тиску над рідиною:

C(X) = Kr·P(X),

де

  • С(Х) – концентрація газу в насиченому розчині, моль/л;
  • Kr – постійна Генрі моль·л-1·Па-1;
  • Р(Х) – тиск газу над розчином, Па.

Також речовини можуть взаємно впливати один на одного. Якщо розчин містить електроліти, тоді речовини розчиняються значно гірше, ніж в простій воді.

Зменшення розчинності газів в присутність електролітів пояснюється гідратацією іонів, внаслідок чого знижується концентрація вільних молекул води.

Посилання на основну публікацію