6 faktorů ovlivňujících hlavní rozpustnost



Ty hlavní faktory, které ovlivňují rozpustnost jedná se o polaritu, účinek společného iontu, teplotu, tlak, povahu solutu a mechanické faktory.

Rozpustnost látky závisí hlavně na použitém rozpouštědle, jakož i na teplotě a tlaku. Rozpustnost látky v určitém rozpouštědle se měří koncentrací nasyceného roztoku.

Roztok se považuje za nasycený, když přidání další rozpuštěné látky již nezvyšuje koncentraci roztoku.

Stupeň rozpustnosti se značně liší v závislosti na látkách, od nekonečně rozpustných (zcela mísitelných), jako je ethanol ve vodě, až po špatně rozpustné, jako je chlorid stříbrný ve vodě. Termín "nerozpustný" se často používá u špatně rozpustných sloučenin (Boundless, S.F.)..

Některé látky jsou rozpustné ve všech poměrech s daným rozpouštědlem, jako je ethanol ve vodě, tato vlastnost je známa jako mísitelnost.

Za různých podmínek může být rovnovážná rozpustnost překonána za vzniku roztoku zvaného přesycený (Solubility, S.F.)..

Hlavní faktory ovlivňující rozpustnost

1 - Polarita

Ve většině případů se rozpuštěné látky rozpustí v rozpouštědlech, která mají podobnou polaritu. Chemici používají populární aforismus popisovat tento rys solutes a rozpouštědel: “podobný se rozpouští jako” \ t.

Nepolární rozpuštěné látky se nerozpouští v polárních rozpouštědlech a naopak (Vzdělávání online, S.F.).

2- Účinek společného iontu

Společný iontový efekt je termín, který popisuje snížení rozpustnosti iontové sloučeniny, když se ke směsi přidá sůl obsahující iont, který již existuje v chemické rovnováze..

Tento efekt je nejlépe vysvětlen principem Le Châtelier. Představte si, že síran vápenatý slabě rozpustná iontová sloučenina, CaSO4, Přidává se do vody. Čistá iontová rovnice pro výslednou chemickou rovnováhu je následující:

CaSO4 (s) aCa2 + (aq) + SO42- (aq)

Síran vápenatý je mírně rozpustný. V rovnováze, většina vápníku a sulfátu existují v pevné formě síranu vápenatého.

Předpokládejme, že rozpustná iontová sloučenina síran měďnatý (CuSO4). Síran měďnatý je rozpustný; Jediným důležitým účinkem v čisté iontové rovnici je tedy přidání více síranových iontů (SO42-).

CuSO4 (s) uCu2 + (aq) + SO42- (aq)

Disociace iontů síranu měďnatého je již přítomna (společná) ve směsi z mírné disociace síranu vápenatého.

Proto tento přídavek síranových iontů klade důraz na dříve stanovenou rovnováhu.

Princip Le Chatelier diktuje, že extra úsilí na této straně produktu rovnováhy má za následek změnu rovnováhy směrem ke straně reaktantů, aby se zmírnilo toto nové napětí..

V důsledku změny směrem ke straně reaktantů se dále sníží rozpustnost mírně rozpustného síranu vápenatého (Erica Tran, 2016).

3 Teplota

Teplota má přímý vliv na rozpustnost. Pro většinu iontových pevných látek zvyšování teploty zvyšuje rychlost, s jakou může být roztok vytvořen.

Jak se teplota zvyšuje, částice pevné látky se pohybují rychleji, což zvyšuje pravděpodobnost jejich interakce s více částicemi rozpouštědla. To má za následek zvýšení rychlosti, při které dochází k řešení.

Teplota může také zvýšit množství rozpuštěné látky, která může být rozpuštěna v rozpouštědle. Obecně řečeno, jak se teplota zvyšuje, rozpouští se více rozpuštěných částic.

Když se například do vody přidává stolní cukr, je to snadná metoda, jak vytvořit řešení. Když je tento roztok zahříván a cukr je stále přidáván, je zjištěno, že může být přidáváno velké množství cukru, když teplota dále stoupá.

Důvodem je to, že jak se teplota zvyšuje, mohou se intermolekulární síly snadněji rozkládat, což umožňuje přilákat více částic rozpuštěných látek k částicím rozpouštědla..

Existují však i další příklady, kde zvýšení teploty má velmi malý vliv na množství rozpuštěné látky.

Tabulka sůl je dobrý příklad: můžete rozpustit téměř stejné množství stolní soli v ledové vodě, jak můžete ve vařící vodě.

U všech plynů se při zvyšování teploty snižuje rozpustnost. Kinetická molekulární teorie může být použita k vysvětlení tohoto jevu.

Jak se teplota zvyšuje, molekuly plynu se pohybují rychleji a jsou schopny unikat z kapaliny. Rozpustnost plynu pak klesá.

Při pohledu na následující graf ukazuje plynný amoniak, NH3, výrazný pokles rozpustnosti při zvyšování teploty, zatímco všechny iontové pevné látky vykazují při zvyšování teploty zvýšení rozpustnosti (CK-12 Foundation, S.F.).

4- Tlak

Druhý faktor, tlak, ovlivňuje rozpustnost plynu v kapalině, ale nikdy tuhou látku, která se rozpouští v kapalině.

Když je tlak aplikován na plyn, který je nad povrchem rozpouštědla, plyn se bude pohybovat do rozpouštědla a zabírat některé z prostorů mezi částicemi rozpouštědla..

Dobrým příkladem je uhličitan sodný. Tlak je aplikován na sílu molekul CO2 v sodu. Opak je také pravdou. Když tlak plynu klesá, snižuje se také rozpustnost tohoto plynu.

Když se otevře plechovka syceného nápoje, tlak v sodu se sníží, takže plyn začne okamžitě vycházet z roztoku.

Oxid uhličitý uložený v sodu je uvolněn a můžete vidět šum na povrchu kapaliny. Pokud po určitou dobu necháte otevřenou plechovku sody, můžete si všimnout, že nápoj se stává plochým kvůli ztrátě oxidu uhličitého.

Tento faktor tlaku plynu je vyjádřen v Henryho zákoně. Henryho zákon uvádí, že při dané teplotě je rozpustnost plynu v kapalině úměrná parciálnímu tlaku plynu na kapalině..

Příklad Henryho práva nastane v potápění. Když je člověk ponořen do hluboké vody, tlak se zvyšuje a v krvi se rozpouští více plynů.

Při výstupu z ponoru v hluboké vodě se potápěč musí vrátit na povrch vody velmi pomalou rychlostí, aby všechny rozpuštěné plyny mohly opustit krev velmi pomalu..

Pokud člověk vystoupí příliš rychle, může se vyskytnout lékařská pohotovost v důsledku plynů, které opouštějí krev příliš rychle (Papapodcasts, 2010).

5- Povaha rozpuštěné látky

Povaha rozpustné látky a rozpouštědla a přítomnost dalších chemických sloučenin v roztoku ovlivňují rozpustnost.

Například, můžete rozpustit větší množství cukru ve vodě, než sůl ve vodě. V tomto případě se říká, že cukr je rozpustnější.

Ethanol je ve vodě zcela rozpustný. V tomto konkrétním případě bude rozpouštědlem sloučenina, která je ve větším množství.

Důležitým faktorem je také velikost rozpuštěné látky. Čím větší jsou molekuly rozpuštěné látky, tím větší je jejich molekulová hmotnost a velikost. Pro molekuly rozpouštědel je obtížnější obklopovat větší molekuly.

Pokud jsou všechny výše uvedené faktory vyloučeny, je možné zjistit, že větší částice jsou obecně méně rozpustné.

Jestliže tlak a teplota jsou stejné jako mezi dvěma soluty stejné polarity, ten s menšími částicemi je obvykle rozpustnější (faktory ovlivňující rozpustnost, S.F.)..

6. Mechanické faktory

Na rozdíl od rychlosti rozpouštění, která závisí především na teplotě, závisí rychlost rekrystalizace na koncentraci rozpuštěné látky na povrchu krystalické mřížky, která je výhodná, když je roztok nehybný..

Proto se míchání roztoku vyhne této akumulaci a maximalizuje rozpouštění. (špičky saturace, 2014).

Odkazy

  1. (S.F.). Rozpustnost. Získáno z boundles.com.
  2. Nadace CK-12. (S.F.). Faktory ovlivňující rozpustnost. Zdroj: ck12.org.
  3. Vzdělávání online. (S.F.). Faktory ovlivňující rozpustnost. Zdroj: solubilityofthings.com.
  4. Erica Tran, D. L. (2016, 28. listopadu). Rozpustnost a faktory ovlivňující rozpustnost. Zdroj: chem.libretexts.org.
  5. Faktory ovlivňující rozpustnost. (S.F.). Zdroj: sciencesource.pearsoncanada.ca.
  6. (2010, 1. březen). Faktory ovlivňující rozpustnost Část 4. Zdroj: youtube.com.
  7. Rozpustnost. (S.F.). Získáno z chemed.chem.purdue.ed.
  8. špiček nasycení. (2014, 26. června). Obnoveno z chemie libretex.org.