6-ТЕ ОСНОВНИ ФАКТОРА, КОИТО ВЛИЯЯТ НА РАЗТВОРИМОСТТА - ХИМИЯ - 2025

Основните фактори, влияещи върху разтворимостта, са полярността, общото йонно действие, температурата, налягането, естеството на разтвореното вещество и механичните фактори. Разтворимостта е способността на твърд, течен или газообразен химикал (наричан разтворимото вещество) да се разтваря в разтворител (обикновено течност) и да образува разтвор.

Разтворимостта на веществото зависи основно от използвания разтворител, както и от температурата и налягането. Разтворимостта на веществото в определен разтворител се измерва чрез концентрацията на наситен разтвор.

Разтворът се счита за наситен, когато добавянето на допълнително разтворимо вещество вече не увеличава концентрацията на разтвора.

Степента на разтворимост варира в широки граници в зависимост от веществата, от безкрайно разтворими (напълно смесими), като етанол във вода, до слабо разтворими, като сребърен хлорид във вода. Терминът "неразтворим" често се прилага за слабо разтворими съединения (Boundless, SF).

Някои вещества са разтворими във всички пропорции с даден разтворител, като етанол във вода, това свойство е известно като смесимост.

При различни условия равновесната разтворимост може да бъде надвишена, за да се получи така нареченият свръхнаситен разтвор (разтворимост, SF).

Основни фактори, влияещи върху разтворимостта

1- Полярност

В повечето случаи разтворителите се разтварят в разтворители, които имат подобна полярност. Химиците използват популярен афоризъм, за да опишат тази характеристика на разтворители и разтворители: "като разтвори като".

Неполярните разтворители не се разтварят в полярни разтворители и обратно (Образование онлайн, SF).

2- Ефект на обикновения йон

Ефектът от общ йон е термин, който описва намаляването на разтворимостта на йонно съединение, когато към сместа се добави сол, съдържаща йон, който вече съществува в химическо равновесие.

Този ефект се обяснява най-добре с принципа на Льо Шателие. Представете ако слабо разтворим йонно съединение калциев сулфат, Caso ₄, се добавя към водата. Нетното йонно уравнение за полученото химично равновесие е следното:

CaSO4 (s) ⇌Ca2 + (aq) + SO42− (aq)

Калциевият сулфат е слабо разтворим. При равновесие по-голямата част от калция и сулфата съществува в твърдата форма на калциев сулфат.

Да предположим, че разтворим йонно съединение меден сулфат (CuSO ₄ се добавя към разтвора). Медният сулфат е разтворим; Следователно, единственият му основен ефект върху нетното йонно уравнение е добавянето на повече сулфатни йони (SO ₄ ^2-).

CuSO4 (s) ⇌Cu2 + (aq) + SO42− (aq)

Сулфатните йони, дисоциирани от меден сулфат, вече присъстват (общо за) в сместа от леката дисоциация на калциев сулфат.

Следователно това добавяне на сулфатни йони подчертава установеното по-рано равновесие.

Принципът на Льо Шателие диктува, че допълнителното напрежение от тази страна на равновесния продукт води до изместване на равновесието към страната на реагентите, за да се облекчи този нов стрес.

Поради преместването към страната на реагента, разтворимостта на слабо разтворимия калциев сулфат се намалява допълнително (Erica Tran, 2016).

3- Температура

Температурата оказва пряк ефект върху разтворимостта. За повечето йонни твърди частици увеличаването на температурата увеличава колко бързо може да се направи разтвор.

С повишаването на температурата твърдите частици се движат по-бързо, което увеличава шансовете да взаимодействат с повече частици от разтворителя. Това води до увеличаване на скоростта, с която се получава решение.

Температурата може също да увеличи количеството на разтворителя, който може да бъде разтворен в разтворител. Най-общо казано, с повишаване на температурата се разтварят повече разтворени частици.

Например добавянето на трапезна захар към вода е лесен метод за вземане на решение. Когато този разтвор се нагрява и се добавя захар, се установява, че могат да се добавят големи количества захар, тъй като температурата продължава да се увеличава.

Причината за това е, че с повишаването на температурата междумолекулните сили могат да се разрушат по-лесно, което позволява да се привлекат повече разтворени частици към частиците разтворител.

Има обаче и други примери, при които повишаването на температурата има много малък ефект върху това колко разтворимо вещество може да бъде разтворено.

Трапезната сол е добър пример: можете да разтворите приблизително същото количество трапезна сол в ледена вода, колкото можете във вряща вода.

За всички газове с увеличаване на температурата разтворимостта намалява. Кинетичната молекулярна теория може да се използва за обяснение на това явление.

С повишаването на температурата газовите молекули се движат по-бързо и са в състояние да избягат от течността. Тогава разтворимостта на газа намалява.

Фигура 1: графика на разтворимостта спрямо температурата.

Разглеждайки графиката по-долу, газът на амоняк NH3 показва силно намаляване на разтворимостта с повишаване на температурата, докато всички йонни твърди вещества показват увеличаване на разтворимостта с повишаване на температурата (CK-12 Foundation, SF),

4- Налягане

Вторият фактор - налягането, влияе на разтворимостта на газ в течност, но никога на твърдо вещество, което се разтваря в течност.

Когато се приложи налягане върху газ, който е над повърхността на разтворителя, газът ще се премести в разтворителя и ще заеме част от пространствата между частиците на разтворителя.

Добър пример е газирана сода. Прилага се налягане, за да се принудят молекулите на CO2 в содата. Вярно е и обратното. Когато налягането на газа се понижи, разтворимостта на този газ също намалява.

Когато отворите сода, налягането в содата пада, така че газът веднага започва да излиза от разтвор.

Въглеродният диоксид, съхраняван в содата, се освобождава и можете да видите физ на повърхността на течността. Ако оставите отворена кутия сода за определен период от време, може да забележите, че напитката става плоска поради загубата на въглероден диоксид.

Този коефициент на налягане на газ се изразява в закона на Хенри. Законът на Хенри гласи, че при дадена температура разтворимостта на газ в течност е пропорционална на парциалното налягане на газа над течността.

Пример за закона на Хенри се среща при гмуркането. Когато човек се гмурне в дълбока вода, налягането се увеличава и повече газове се разтварят в кръвта.

Докато се издига от дълбоко водно гмуркане, водолазът трябва да се върне на повърхността на водата с много бавна скорост, за да позволи на всички разтворени газове да напуснат кръвта много бавно.

Ако човек се изкачи твърде бързо, може да възникне спешна медицинска помощ поради газове, които напускат кръвта твърде бързо (Papapodcasts, 2010).

5- Характер на разтвореното вещество

Характерът на разтворителя и разтворителя и наличието на други химикали в разтвора влияят на разтворимостта.

Например, повече захар може да се разтвори във вода, отколкото сол във вода. В този случай се казва, че захарта е по-разтворима.

Етанолът във вода са напълно разтворими помежду си. В този конкретен случай разтворителят ще бъде съединението, което се намира в по-голямо количество.

Размерът на разтвореното вещество също е важен фактор. Колкото по-големи са молекулите на разтвореното вещество, толкова по-голямо е неговото молекулно тегло и размер. За молекулите на разтворителя е по-трудно да заобиколят по-големи молекули.

Ако всички горепосочени фактори са изключени, може да се намери общо правило, че по-големите частици като цяло са по-малко разтворими.

Ако налягането и температурата са същите като между две разтворители с една и съща полярност, този с по-малки частици обикновено е по-разтворим (Фактори, влияещи на разтворимостта, SF).

6- механични фактори

За разлика от скоростта на разтваряне, която зависи главно от температурата, скоростта на прекристализация зависи от концентрацията на разтвореното вещество в повърхността на кристалната решетка, което е благоприятно, когато разтворът е неподвижен.

Следователно разбъркването на разтвора предотвратява това натрупване, максимално разтваряне. (типове на насищане, 2014 г.).

Препратки

1. (SF). Разтворимост. Възстановени от linkedles.com.
2. Фондация CK-12. (SF). Фактори, влияещи върху разтворимостта. Възстановено от ck12.org.
3. Образование онлайн. (SF). Фактори, влияещи върху разтворимостта. Възстановени от solubilityofthings.com.
4. Ерика Трън, DL (2016, 28 ноември). Разтворимост и фактори, които влияят на разтворимостта. Възстановено от chem.libretexts.org.
5. Фактори, влияещи върху разтворимостта. (SF). Възстановен от scienceource.pearsoncanada.ca.
6. (2010 г., 1 март). Фактори, влияещи върху разтворимостта, част 4. Възстановени от youtube.com.
7. Разтворимост. (SF). Възстановени от chemed.chem.purdue.ed.
8. типове на насищане. (2014 г., 26 юни). Възстановен от химията libretex.org.