Factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden

Diagram dat de verschillen toont tussen een oplossing, een suspensie en een neerslag die een neerslag en een supernatant vormt. Bron: Zabmilenko: orninalzofari: vectormrmw: geoptimaliseerd, multilang, wikimedia commons

Wat zijn de factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden?

Voornaamst Factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden Ze zijn polariteit, het effect van de gewone ionen, temperatuur, druk, opgeloste aard en mechanische factoren. Oplosbaarheid is het vermogen van een vaste, vloeistof of gasvormige chemische stof (opgeloste stof genoemd) om op te lossen in oplosmiddel (meestal een vloeistof) en een oplossing te vormen.

De oplosbaarheid van een stof hangt fundamenteel af van het gebruikte oplosmiddel, evenals temperatuur en druk. De oplosbaarheid van een stof in een bepaald oplosmiddel wordt gemeten door de concentratie van de verzadigde oplossing.

Een oplossing wordt als verzadigd beschouwd wanneer de toevoeging van extra opgeloste stof de concentratie van de oplossing niet langer verhoogt.

De mate van oplosbaarheid varieert sterk afhankelijk van stoffen, van oneindig oplosbaar (volledig mengbaar), zoals ethanol in water, tot weinig oplosbaar, als zilverchloride in water. De term "onoplosbare" is vaak van toepassing op kleine oplosbare verbindingen.

Bepaalde stoffen zijn in alle verhoudingen oplosbaar met een bepaald oplosmiddel, zoals ethanol in water. Deze eigenschap staat bekend als meningsvermogen.

Onder verschillende omstandigheden kan evenwichtsoplosbaarheid worden overwonnen om een ​​oplossing te geven die oververzadigd wordt genoemd.

Belangrijkste factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden

1. Polariteit

In de meeste gevallen lossen opgeloste oplosmiddelen op in oplosmiddelen die een vergelijkbare polariteit hebben. Chemici gebruiken een populair aforisme om dit kenmerk van opgeloste stoffen en oplosmiddelen te beschrijven: "Soortgelijke oplost op dezelfde manier".

Niet -polaire opgeloste stoffen lost niet op in polaire oplosmiddelen en vice versa.

2. Gemeenschappelijk ioneneffect

Het gemeenschappelijke ioneneffect is een term die de afname van de oplosbaarheid van een ionische verbinding beschrijft wanneer een zout een ion bevat dat al in de chemische balans bestaat, wordt aan het mengsel toegevoegd.

Dit effect kan het beste worden verklaard door het principe van Le Châtelier. Stel je voor dat het samengestelde calciumsulfaat enigszins oplosbaar is, case₄, Het wordt aan het water toegevoegd. De netto ionische vergelijking voor de resulterende chemische balans is als volgt:

Case4 (s) ⇌ca2+(aq)+SO42− (aq)

Calciumsulfaat is enigszins oplosbaar. In evenwicht bestaan ​​het meeste calcium en sulfaat stevig van calciumsulfaat.

Het kan u van dienst zijn: iarhydric Acid (HI): structuur, eigenschappen en gebruik

Stel dat het ionische samengestelde oplosbaar kopersulfaat (Cuo₄) Het is aan de oplossing toegevoegd. Kopersulfaat is oplosbaar. Daarom is het enige belangrijke effect op de netto ionische vergelijking de toevoeging van meer sulfaationen (dus₄^2-)).

CUSO4 (S) ⇌CU2+(aq)+SO42− (aq)

De gedissocieerde sulfaationen van kopersulfaat zijn al aanwezig (gemeenschappelijk a) in het mengsel van de lichte dissociatie van calciumsulfaat.

Daarom benadrukt deze toevoeging van sulfaationen het eerder vastgestelde evenwicht.

Het principe van Le Catelier bepaalt dat de extra inspanning aan deze kant van het balansproduct resulteert in de balansverandering in de zijde van de reactanten om deze nieuwe spanning te verlichten.

Vanwege de wijziging van de reagerende kant is de oplosbare oplosbaarheid van calciumsulfaat verder verminderd.

3. Temperatuur

De temperatuur heeft een direct effect op de oplosbaarheid. Voor de meeste ionische vaste stoffen verhoogt de temperatuurstijging de snelheid waarmee de oplossing kan worden gemaakt.

Naarmate de temperatuur stijgt, bewegen de vaste deeltjes sneller, wat de mogelijkheden van interactie met meer oplosmiddeldeeltjes verhoogt. Dit resulteert in de toename van de snelheid waarmee een oplossing optreedt.

De temperatuur kan ook de hoeveelheid opgeloste stof verhogen die in een oplosmiddel kan worden opgelost. In algemene termen, naarmate de temperatuur stijgt, lossen meer opgeloste deeltjes op.

Wanneer suiker bijvoorbeeld aan water wordt toegevoegd, is dit een eenvoudige methode om een ​​oplossing te maken. Wanneer die oplossing wordt verwarmd en suiker nog steeds wordt toegevoegd, wordt vastgesteld dat grote hoeveelheden suiker kunnen worden toegevoegd naarmate de temperatuur blijft stijgen.

De reden dat dit gebeurt, is dat naarmate de temperatuur toeneemt, intermoleculaire krachten gemakkelijker kunnen worden gebroken, waardoor meer opgeloste deeltjes kunnen worden aangetrokken tot oplosmiddeldeeltjes.

Kan u van dienst zijn: magnesium: geschiedenis, structuur, eigenschappen, reacties, gebruik

Er zijn echter andere voorbeelden, waarbij de temperatuurstijging zeer weinig effect heeft op de hoeveelheid opgeloste stof die kan worden opgelost.

Tafelzout is een goed voorbeeld: u kunt bijna dezelfde hoeveelheid tafelzout in ijswater oplossen die u kunt in kokend water.

Voor alle gassen, naarmate de temperatuur stijgt, neemt de oplosbaarheid af. Kinetische moleculaire theorie kan worden gebruikt om dit fenomeen te verklaren.

Naarmate de temperatuur stijgt, bewegen gasmoleculen sneller en kunnen ze aan de vloeistof ontsnappen. Gasoplosbaarheid neemt dan af.

4. Druk

De vierde factor, de druk, beïnvloedt de oplosbaarheid van een gas in een vloeistof, maar nooit van een vaste stof die oplost in een vloeistof.

Wanneer druk wordt uitgeoefend op een gas dat zich boven het oppervlak van een oplosmiddel bevindt, zal het gas naar het oplosmiddel bewegen en enkele ruimtes tussen de oplosmiddeldeeltjes bezetten.

Een goed voorbeeld is koolzuurhoudende frisdrank. De druk wordt uitgeoefend om co₂ -moleculen in de frisdrank te dwingen. Het tegenovergestelde is ook waar. Wanneer de gasdruk afneemt, neemt de oplosbaarheid van dat gas ook af.

Wanneer een drankje frisdrank opent, wordt de druk in de frisdrank verlaagd, dus begint het gas meteen uit de oplossing te komen.

Koolstofdioxide opgeslagen in de frisdrank wordt vrijgegeven en u kunt bruisen zien op het vloeibare oppervlak. Als een open blikje frisdrank voor een bepaalde periode blijft, kunnen we merken dat het drankje plat wordt vanwege het verlies van koolstofdioxide.

Deze gasdrukfactor wordt uitgedrukt in de wet van Henry. De wet van Henry stelt vast dat de oplosbaarheid van een gas in een vloeistof bij een gegeven temperatuur evenredig is met de partiële druk van het gas op de vloeistof.

Kan u van dienst zijn: normale oplossingen: concept, voorbereiding, voorbeelden

Een voorbeeld van de wet van Henry wordt geproduceerd in duiken. Wanneer een persoon zich onderdompelt in diep water, neemt de druk toe en lossen meer gassen op in het bloed.

Terwijl hij uit diep water stijgt, moet de duiker met een zeer lage snelheid terugkeren naar het oppervlak om alle opgeloste gassen het bloed zeer langzaam te laten verlaten.

Als een persoon te snel opstijgt, kan een medisch noodgeval optreden vanwege de gassen die te snel uit het bloed komen.

5. Aard van de opgeloste stof

De aard van de opgeloste stof en het oplosmiddel en de aanwezigheid van andere chemische verbindingen in de oplossing beïnvloedt de oplosbaarheid.

U kunt bijvoorbeeld een grotere hoeveelheid suiker in water oplossen, dat in water uitkomt. In dit geval wordt gezegd dat suiker meer oplosbaar is.

Ethanol in water is volledig oplosbaar met elkaar. In dit specifieke geval zal het oplosmiddel de verbinding zijn die in grotere hoeveelheid is.

De grootte van de opgeloste stof is ook een belangrijke factor. Hoe groter de moleculen van de opgeloste stof, hoe groter het molecuulgewicht en de grootte ervan. Het is moeilijker voor oplosmiddelmoleculen om grotere moleculen te omringen.

Als alle bovengenoemde factoren worden uitgesloten, kan een algemene regel worden gevonden dat de grootste deeltjes over het algemeen minder oplosbaar zijn.

Als de druk en temperatuur hetzelfde zijn als tussen twee opgeloste stoffen van dezelfde polariteit, is degene met kleinere deeltjes meestal meer oplosbaar.

6. Mechanische factoren

In tegenstelling tot de oplossingssnelheid, die voornamelijk afhangt van de temperatuur, hangt de herkristallisatiesnelheid af van de opgeloste concentratie op het oppervlak van het kristallijne netwerk, een geval dat wordt begunstigd wanneer een oplossing roerloos is.

Daarom vermijdt de agitatie van de oplossing deze accumulatie, waardoor de oplossing wordt gemaximaliseerd. 

Referenties

1. Oplosbaarheid. Hersteld van begrenzen.com.
2. Factoren die oplosbaarheid oplossen. Hersteld van CK12.borg.
3. Online onderwijzen (s.F.)). Factoren die oplosbaarheid oplossen. Opgehaald uit oplosbaarheid van de hand.com.