6 ОСНОВНИХ ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА РОЗЧИННІСТЬ - ХІМІЯ - 2025

Основними факторами, що впливають на розчинність, є полярність, загальний іонний ефект, температура, тиск, характер розчиненого речовини та механічні фактори. Розчинність - це здатність твердої, рідкої або газоподібної хімічної речовини (що називається розчинною речовиною) розчинятися в розчиннику (зазвичай це рідина) і утворювати розчин.

Розчинність речовини в основному залежить від використовуваного розчинника, а також від температури та тиску. Розчинність речовини у конкретному розчиннику вимірюється концентрацією насиченого розчину.

Розчин вважається насиченим, коли додавання додаткового розчинника більше не збільшує концентрацію розчину.

Ступінь розчинності широко варіюється в залежності від речовин, від нескінченно розчинних (повністю змішуваних), таких як етанол у воді, до слаборозчинних, таких як хлорид срібла у воді. Термін "нерозчинний" часто застосовується до погано розчинних сполук (Boundless, SF).

Певні речовини розчинні у всіх пропорціях із заданим розчинником, наприклад, етанолом у воді, ця властивість відома як змішуваність.

За різних умов рівноважна розчинність може бути перевищена, щоб отримати так званий перенасичений розчин (Розчинність, SF).

Основні фактори, що впливають на розчинність

1- Полярність

У більшості випадків розчинники розчиняються у розчинниках, які мають схожу полярність. Хіміки використовують популярний афоризм, щоб описати цю характеристику розчинників та розчинників: "як розчиняється як".

Неполярні розчинники не розчиняються в полярних розчинниках і навпаки (Освіта в Інтернеті, SF).

2- Дія звичайного іона

Загальний іонний ефект - це термін, який описує зниження розчинності іонної сполуки, коли до суміші додається сіль, що містить іон, який вже існує в хімічній рівновазі.

Цей ефект найкраще пояснюється принципом Ле Шательє. Уявіть, якби у воду додавали слаборозчинні іонні сполуки сульфату кальцію, CaSO ₄ . Рівняння чистого іона для отриманої хімічної рівноваги таке:

CaSO4 (s) ⇌Ca2 + (aq) + SO42− (aq)

Сульфат кальцію слабо розчинний. При рівновазі більша частина кальцію та сульфату існує у твердій формі сульфату кальцію.

Припустимо, до розчину додавали мідний сульфат мідного з'єднання (CuSO ₄ ). Мідний купорос розчинний; Тому єдиним його головним впливом на чисте іонне рівняння є додавання більше сульфатних іонів (SO ₄ ^2- ).

CuSO4 (s) ⇌Cu2 + (aq) + SO42− (aq)

Сульфатні іони, відмежовані від мідного купоросу, вже присутні (загальноприйняті) у суміші від незначної дисоціації сульфату кальцію.

Тому це додавання сульфатних іонів підкреслює встановлену раніше рівновагу.

Принцип Ле Шательє диктує, що додаткове напруження на цій стороні рівноважного продукту призводить до зсуву рівноваги в бік реагентів, щоб зняти цей новий стрес.

Завдяки зміщенню в бік реагенту розчинність слаборозчинного сульфату кальцію ще більше знижується (Erica Tran, 2016).

3- Температура

Температура безпосередньо впливає на розчинність. Для більшості іонних твердих речовин підвищення температури збільшує, наскільки швидко можна зробити розчин.

Зі збільшенням температури тверді частинки рухаються швидше, що збільшує шанси на те, що вони будуть взаємодіяти з більшою кількістю частинок розчинника. Це призводить до збільшення швидкості, з якою виробляється розчин.

Температура також може збільшувати кількість розчинника, який може бути розчинений у розчиннику. Взагалі кажучи, у міру підвищення температури все більше розчинених частинок розчиняється.

Наприклад, додавання столового цукру у воду - це простий метод приготування розчину. Коли цей розчин нагрівається і додається цукор, з’ясовується, що великі кількості цукру можна додавати в міру продовження підвищення температури.

Причиною цього є те, що в міру підвищення температури міжмолекулярні сили можуть легше розбиватися, дозволяючи залучити до частинок розчинника більшу кількість розчинених частинок.

Однак є й інші приклади, коли підвищення температури дуже мало впливає на те, скільки розчинника може бути розчинено.

Столова сіль - хороший приклад: у крижаній воді можна розчинити приблизно стільки ж столової солі, скільки можна в окропі.

Для всіх газів у міру підвищення температури розчинність зменшується. Кінетична молекулярна теорія може бути використана для пояснення цього явища.

Зі збільшенням температури молекули газу рухаються швидше і здатні вийти з рідини. Потім розчинність газу зменшується.

Фігура 1: графік розчинності проти температури.

Дивлячись на графік нижче, газ аміаку NH3 демонструє сильне зниження розчинності при збільшенні температури, в той час як усі іонні тверді речовини показують збільшення розчинності при збільшенні температури (CK-12 Foundation, SF) .

4- Тиск

Другий фактор - тиск, впливає на розчинність газу в рідині, але ніколи не твердого речовини, яке розчиняється в рідині.

При натисканні на газ, який знаходиться над поверхнею розчинника, газ буде переходити в розчинник і займати частину проміжків між частинками розчинника.

Хороший приклад - газована сода. Тиск застосовується для примушування молекул СО2 до соди. Справедливе і протилежне. Коли тиск газу знижується, розчинність цього газу також зменшується.

Коли ви відкриєте содову банку, тиск у соді падає, тому газ негайно починає виходити з розчину.

Вуглекислий газ, що зберігається в соді, виділяється, і ви можете бачити фіз на поверхні рідини. Якщо ви залишите відкриту банку соди на певний проміжок часу, ви можете помітити, що напій стає рівним через втрату вуглекислого газу.

Цей коефіцієнт тиску газу виражений у законі Генрі. Закон Генрі говорить, що при даній температурі розчинність газу в рідині пропорційна парціального тиску газу над рідиною.

Приклад закону Генрі зустрічається у дайвінгу. Коли людина занурюється у глибоку воду, тиск збільшується і в крові більше розчиняється більше газів.

Піднімаючись з глибокого занурення у воду, водолаз повинен повертатися до поверхні води з дуже повільною швидкістю, щоб всі розчинені гази могли повільно залишати кров.

Якщо людина піднімається занадто швидко, може виникнути медична допомога через гази, що занадто швидко відходять від крові (Papapodcasts, 2010).

5- Характер розчиненого речовини

Характер розчинника та розчинника та наявність інших хімічних речовин у розчині впливають на розчинність.

Наприклад, більше цукру може бути розчинено у воді, ніж солі у воді. У цьому випадку цукор, як кажуть, є більш розчинним.

Етанол у воді повністю розчиняються між собою. У цьому конкретному випадку розчинником буде сполука, яка знаходиться у більшій кількості.

Розмір розчинної речовини також є важливим фактором. Чим більше молекули розчиненої речовини, тим більша її молекулярна маса та розмір. Молекулам розчинника важче оточити більші молекули.

Якщо виключити всі вищезазначені фактори, можна встановити загальне правило, що більші частинки, як правило, менш розчинні.

Якщо тиск і температура збігаються між двома розчинниками однієї і тієї ж полярності, той, що має більш дрібні частинки, зазвичай більш розчинний (Фактори, що впливають на розчинність, SF).

6- механічні фактори

На відміну від швидкості розчинення, яка, головним чином, залежить від температури, швидкість перекристалізації залежить від концентрації розчиненого речовини на поверхні кристалічної решітки, що надається перевагу, коли розчин нерухомий.

Тому перемішування розчину запобігає цьому накопиченню, максимізуючи розчинення. (типи насичення, 2014).

Список літератури

1. (СФ). Розчинність. Відновлено з сайта зв’язки.
2. Фонд CK-12. (СФ). Фактори, що впливають на розчинність. Відновлено з сайту ck12.org.
3. Навчання в Інтернеті. (СФ). Фактори, що впливають на розчинність. Відновлено з solubbilityofthings.com.
4. Еріка Тран, DL (2016, 28 листопада). Розчинність та фактори, що впливають на розчинність. Відновлено з chem.libretexts.org.
5. Фактори, що впливають на розчинність. (СФ). Відновлено з scienceource.pearsoncanada.ca.
6. (2010 р., 1 березня). Фактори, що впливають на розчинність, частина 4. Відновлено з youtube.com.
7. Розчинність. (СФ). Відновлено з chemed.chem.purdue.ed.
8. типи насичення. (2014 р., 26 червня). Відновлено з хімії libretex.org.