Stoffer som er uløselige i vann. Oppløsning

Løsning kalles et termodynamisk stabilt homogent (enfaset) system med variabel sammensetning, bestående av to eller flere komponenter ( kjemiske substanser). Komponentene som utgjør en løsning er et løsemiddel og et løst stoff. Vanligvis anses løsningsmidlet for å være komponenten i ren form finnes i det samme aggregeringstilstand som den resulterende løsning (f.eks. i tilfellet med en vandig saltløsning er løsningsmidlet selvfølgelig vann). Hvis begge komponentene før oppløsning var i samme aggregeringstilstand (for eksempel alkohol og vann), regnes den komponenten som er i en større mengde som løsningsmidlet.

Løsningene er flytende, faste og gassformige.

Flytende løsninger er løsninger av salter, sukker, alkohol i vann. Flytende løsninger kan være vandige eller ikke-vandige. Vandige løsninger er løsninger der løsningsmidlet er vann. Ikke vandige løsninger- dette er løsninger der organiske væsker (benzen, alkohol, eter osv.) er løsemidler. Faste løsninger er metalllegeringer. Gassholdige løsninger– luft og andre blandinger av gasser.

Oppløsningsprosess. Oppløsning er en kompleks fysisk og kjemisk prosess. Under den fysiske prosessen ødelegges strukturen til det oppløste stoffet og dets partikler fordeles mellom løsemiddelmolekylene. En kjemisk prosess er samspillet mellom løsemiddelmolekyler og oppløste partikler. Som et resultat av denne interaksjonen, solvater. Hvis løsningsmidlet er vann, kalles de resulterende solvatene hydrater. Prosessen med dannelse av solvater kalles solvatisering, prosessen med dannelse av hydrater kalles hydrering. Når vandige løsninger fordampes, dannes krystallinske hydrater - disse er krystallinske stoffer, som inkluderer et visst antall vannmolekyler (krystallisasjonsvann). Eksempler på krystallinske hydrater: CuSO 4 . 5H20 - kobber(II)sulfatpentahydrat; FeSO4 . 7H20 - jernsulfatheptahydrat (II).

Den fysiske oppløsningsprosessen fortsetter overtakelse energi, kjemisk fremheving. Hvis som et resultat av hydrering (solvasjon) frigjøres mer energi enn det absorberes under ødeleggelsen av strukturen til et stoff, så oppløsning - eksotermisk prosess. Energi frigjøres under oppløsningen av NaOH, H 2 SO 4, Na 2 CO 3, ZnSO 4 og andre stoffer. Hvis det trengs mer energi for å ødelegge strukturen til et stoff enn det frigjøres under hydrering, så oppløsning - endotermisk prosess. Energiabsorpsjon skjer når NaNO 3, KCl, NH 4 NO 3, K 2 SO 4, NH 4 Cl og noen andre stoffer løses opp i vann.

Mengden energi som frigjøres eller absorberes under oppløsning kalles termisk effekt av oppløsning.

Løselighet substans er dens evne til å bli distribuert i et annet stoff i form av atomer, ioner eller molekyler med dannelse av et termodynamisk stabilt system med variabel sammensetning. Kvantitativ karakteristikk løselighet er løselighetsfaktor, som viser hva som er maksimal masse av et stoff som kan løses i 1000 eller 100 g vann ved en gitt temperatur. Løseligheten til et stoff avhenger av løsningsmidlets og stoffets natur, temperatur og trykk (for gasser). Løselighet faste stofferøker hovedsakelig med økende temperatur. Løseligheten til gasser avtar med økende temperatur, men øker med økende trykk.

I henhold til deres løselighet i vann er stoffer delt inn i tre grupper:

1. Svært løselig (s.). Løseligheten til stoffer er mer enn 10 g i 1000 g vann. For eksempel løses 2000 g sukker i 1000 g vann, eller 1 liter vann.

2. Lite løselig (m.). Løseligheten til stoffer er fra 0,01 g til 10 g i 1000 g vann. For eksempel 2 g gips (CaSO 4 . 2 H 2 O) løses i 1000 g vann.

3. Praktisk talt uløselig (n.). Løseligheten til stoffer er mindre enn 0,01 g i 1000 g vann. For eksempel, i 1000 g vann, 1,5 . 10-3 g AgCl.

Når stoffer løses opp, kan det dannes mettede, umettede og overmettede løsninger.

mettet løsning er en løsning som inneholder maksimalt beløp løst stoff under gitte forhold. Når et stoff tilsettes til en slik løsning, løses ikke stoffet lenger opp.

Ikke mettet løsning En løsning som inneholder mindre oppløst stoff enn en mettet løsning under gitte forhold. Når et stoff tilsettes til en slik løsning, løses stoffet fortsatt opp.

Noen ganger er det mulig å få en løsning der det oppløste stoffet inneholder mer enn i en mettet løsning ved en gitt temperatur. En slik løsning kalles overmettet. Denne løsningen oppnås ved forsiktig avkjøling av den mettede løsningen til romtemperatur. Overmettede løsninger er svært ustabile. Krystallisering av et stoff i en slik løsning kan forårsakes ved å gni veggene i karet der løsningen er plassert med en glassstang. Denne metoden brukes når du utfører noen kvalitative reaksjoner.

Løseligheten til et stoff kan også uttrykkes ved den molare konsentrasjonen av dens mettede løsning (avsnitt 2.2).

Løselighetskonstant. La oss vurdere prosessene som oppstår under interaksjonen av en dårlig løselig, men sterk elektrolytt av bariumsulfat BaSO 4 med vann. Under påvirkning av vanndipoler, Ba 2+ og SO 4 2 ioner - fra krystallgitter BaSO 4 vil gå inn i væskefasen. Samtidig med denne prosessen, under påvirkning elektrostatisk felt en del av Ba 2+ og SO 4 2 - ionene vil igjen bli avsatt i krystallgitteret (fig. 3). Ved en gitt temperatur vil det til slutt etableres en likevekt i et heterogent system: hastigheten på oppløsningsprosessen (V 1) vil være lik hastigheten på utfellingsprosessen (V 2), d.v.s.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

solid løsning

Ris. 3. Mettet bariumsulfatløsning

En løsning i likevekt med BaSO 4 fast fase kalles rik i forhold til bariumsulfat.

En mettet løsning er et heterogent likevektssystem preget av en konstant kjemisk likevekt:

, (1)

hvor a (Ba 2+) er aktiviteten til bariumioner; a(SO 4 2-) - aktivitet av sulfationer;

a (BaSO 4) er aktiviteten til bariumsulfatmolekyler.

Nevneren til denne fraksjonen - aktiviteten til krystallinsk BaSO 4 - er en konstant verdi, lik en. Produktet av to konstanter gir en ny konstant verdi, som kalles termodynamisk løselighetskonstant og angi K s °:

K s ° \u003d a (Ba 2+) . a(SO 4 2-). (2)

Denne verdien ble tidligere kalt løselighetsproduktet og ble betegnet PR.

Således, i en mettet løsning av en dårlig løselig sterk elektrolytt, er produktet av likevektsaktivitetene til dets ioner en konstant verdi ved en gitt temperatur.

Hvis vi aksepterer at i en mettet løsning er det lite løselig elektrolytt aktivitetsfaktor f~1, så kan aktiviteten til ioner i dette tilfellet erstattes av deres konsentrasjoner, siden a( X) = f (X) . FRA( X). Den termodynamiske løselighetskonstanten K s ° vil bli til konsentrasjonsløselighetskonstanten K s:

K s \u003d C (Ba 2+) . C(SO 4 2-), (3)

hvor C(Ba 2+) og C(SO 4 2 -) er likevektskonsentrasjonene av Ba 2+ og SO 4 2 - ioner (mol/l) i en mettet løsning av bariumsulfat.

For å forenkle beregninger brukes vanligvis konsentrasjonsløselighetskonstanten K s, ved å ta f(X) = 1 (vedlegg 2).

Hvis lite løselig sterk elektrolytt danner flere ioner under dissosiasjon, så inkluderer uttrykket K s (eller K s °) de tilsvarende potensene lik de støkiometriske koeffisientene:

PbCl 2 ⇄ Pb 2+ + 2 Cl-; K s \u003d C (Pb 2+) . C2 (Cl-);

Ag3PO4 ⇄ 3 Ag++ PO43-; K s \u003d C 3 (Ag +) . C (PO 4 3 -).

PÅ generelt syn uttrykk for konsentrasjonsløselighetskonstanten for elektrolytten A m B n ⇄ m A n++ n B m - har formen

K s \u003d C m (A n+) . C n (B m -),

hvor C er konsentrasjonene av A n+ og B m ioner i en mettet elektrolyttløsning i mol/l.

Verdien av K s brukes vanligvis bare for elektrolytter, hvis løselighet i vann ikke overstiger 0,01 mol/l.

Nedbørsforhold

Anta at c er den faktiske konsentrasjonen av ioner av en lite løselig elektrolytt i løsning.

Hvis C m (A n +) . Med n (B m -) > K s vil det dannes et bunnfall, fordi løsningen blir overmettet.

Hvis C m (A n +) . C n (B m -)< K s , то раствор является ненасыщенным и осадок не образуется.

Løsningsegenskaper. Nedenfor vurderer vi egenskapene til ikke-elektrolyttløsninger. Når det gjelder elektrolytter, innføres en isotonisk korreksjonskoeffisient i formlene ovenfor.

Hvis et ikke-flyktig stoff er oppløst i en væske, så trykket mettet damp over en løsning er mindre enn det mettede damptrykket over et rent løsningsmiddel. Samtidig med reduksjonen i damptrykk over løsningen, observeres en endring i koke- og frysepunktet; Kokepunktene til løsningene øker, og frysepunktene synker sammenlignet med temperaturene som karakteriserer rene løsningsmidler.

Den relative reduksjonen i frysepunktet eller den relative økningen i kokepunktet til en løsning er proporsjonal med dens konsentrasjon.

Løseligheten til stoffer avhenger av typen løsningsmiddel og stoffet som løses opp, samt av oppløsningsforholdene: temperatur, trykk (for gasser), konsentrasjon og tilstedeværelsen av andre oppløste stoffer.

Noen stoffer løses godt opp i et bestemt løsemiddel, andre dårlig. Men det er også mulig å kvantifisere et stoffs oppløsningsevne eller med andre ord løseligheten til et stoff.

Løselighet kalt et stoffs evne til å løse seg opp i et bestemt løsemiddel. Et mål på løseligheten til et stoff under gitte forhold er innholdet i en mettet løsning.

I henhold til deres løselighet i vann er alle stoffer delt inn i tre grupper:

- godt løselig (р),

- lett løselig (m),

- praktisk talt uløselig (n).

Det skal imidlertid bemerkes at det ikke er noen absolutt uløselige stoffer. Hvis du senker en glassstang eller et stykke gull eller sølv ned i vann, vil de fortsatt løse seg opp i vann i ubetydelige mengder.

Gips, blysulfat (faste stoffer), dietyleter, benzen (flytende stoffer), metan, nitrogen, oksygen (gassformige stoffer) kan tjene som eksempel på stoffer som er lite løselige i vann.

Mange stoffer løser seg veldig godt i vann. Eksempler på slike stoffer er sukker, kobbersulfat, natriumhydroksid (faste stoffer), alkohol, aceton (flytende stoffer), hydrogenklorid, ammoniakk (gassformige stoffer). Det skal bemerkes at løseligheten til faste stoffer avhenger av graden av maling. Små krystaller, som er mindre enn omtrent 0,1 mm, er mer løselige enn store.

Løselighet, uttrykt som massen til et stoff som kan løses i 100 g vann ved en gitt temperatur, kalles også løselighetsfaktor.

Den begrensende løseligheten til mange stoffer i vann (eller andre løsemidler) er en konstant verdi som tilsvarer konsentrasjonen av en mettet løsning ved en gitt temperatur. Hun er kvalitativ karakteristikk løselighet og er gitt i gram per 100 g løsemiddel under visse betingelser. Løseligheten til noen stoffer i vann ved romtemperatur er gitt i tabell 1.

Løseligheten til væsker i væsker kan være fullstendig eller begrenset. Begrenset løselighet er mer vanlig. Med fullstendig gjensidig løselighet blandes væsker i alle forhold. For eksempel (alkohol-vann). Væsker med begrenset gjensidig løselighet danner alltid to lag. Et eksempel på et begrenset løselighetssystem er benzen-vann-systemet. Når man blander disse væskene, er det alltid to lag: det øvre laget består hovedsakelig av vann og inneholder små mengder benzen (ca. 11%), det nedre laget består tvert imot hovedsakelig av benzen og inneholder ca. 5% vann. Med en temperaturøkning øker den gjensidige løseligheten av tungtløselige væsker i de fleste tilfeller og ofte når en viss temperatur for hvert par væsker er nådd, kalt kritisk væsker er fullstendig blandbare med hverandre. For eksempel, fenol og vann ved t° 68,8° ( kritisk temperatur) og over oppløses i hverandre i alle proporsjoner; under den kritiske temperaturen er de bare lite løselige i hverandre.

Stoffer som er karakterisert ved ioniske og polare bindingstyper er bedre løselige i polare løsemidler (vann, alkoholer, flytende ammoniakk, eddiksyre og så videre.). Tvert imot løser stoffer med en upolar eller lavpolar type binding seg godt opp i ikke-polare løsningsmidler (aceton, karbondisulfid, benzen, etc.). Kan formuleres generell regel gjensidig løselighet av stoffer: "Like løses opp til like."

Avhengigheten av løseligheten til fast og gassformige stoffer på temperatur viser løselighetskurver (fig. 1).

Ris. 1. Løselighetskurver for faste og gassformige stoffer.

Forløpet til løselighetskurvene for sølv-, kalium- og blynitrater viser at med økende temperatur øker løseligheten til disse stoffene betydelig. Det nesten horisontale forløpet til natriumklorid-løselighetskurven indikerer en liten endring i løseligheten med økende temperatur.

De fleste salter er preget av en økning i løselighet ved oppvarming.

Løselighetskurver kan brukes til å bestemme:

er løselighetskoeffisienten til stoffer ved forskjellige temperaturer;

er massen av et løselig stoff som utfelles når løsningen avkjøles fra t 1 o C til t 2 o C.

Hvis oppløsningen av et stoff er en eksoterm prosess, avtar dets løselighet med økende temperatur. Nesten alle gasser løses opp med frigjøring av varme, derfor, med en økning i temperatur, reduseres løseligheten av gasser (fig. 3). Ved å koke vann kan gasser som er oppløst, fjernes fra det.

I tabellen. 2 viser løselighetene i vann av noen gasser ved forskjellige temperaturer.

Løseligheten til en gass avhenger av væskens og gassens natur. For eksempel oppløses oksygen i vann med omtrent dobbelt så mye nitrogen. Denne omstendigheten har veldig viktig for livet til levende organismer i vannet.

Løseligheten til gasser i væsker avtar med økende temperatur, og øker med synkende temperatur.

Løseligheten til gasser i vann avtar også når salter tilsettes løsningen, hvis ioner binder seg sterkere til vannmolekyler enn gassmolekyler, og reduserer dermed løseligheten.

I dag skal vi snakke om stoffet - vann!

Har noen av dere sett vann?

Virket spørsmålet latterlig for deg? Men det refererer til helt rent vann, der det ikke er urenheter. For å være ærlig og nøyaktig i svaret, må du innrømme at verken jeg eller du har sett slikt vann ennå. Det er derfor på et glass vann etter inskripsjonen "H 2 O" er det et spørsmålstegn. Altså, det er ikke rent vann i glasset, men hva da?

Gasser oppløst i dette vannet: N 2, O 2, CO 2, Ar, salter fra jorda, jernkationer fra vannrør. I tillegg er de minste støvpartiklene suspendert i den. Det er det vi kaller h and s to y water! Mange forskere jobber med å løse et vanskelig problem - å få absolutt rent vann. Men så langt har det ikke vært mulig å få tak i så ultrarent vann. Du kan imidlertid innvende at det er destillert vann. Hva er hun forresten?

Faktisk får vi slikt vann når vi steriliserer glassene før hermetikk. Snu glasset opp ned og sett det over kokende vann. Dråper vises på bunnen av glasset, dette er destillert vann. Men så snart vi snur glasset, kommer gasser fra luften inn i det, og igjen er det en løsning i glasset. Derfor prøver kompetente husmødre å fylle glassene med nødvendig innhold umiddelbart etter sterilisering. De sier at produktene i dette tilfellet vil bli lagret lenger. Kanskje de har rett. Eksperimenter gjerne! Nettopp fordi vann er i stand til å løse opp ulike stoffer i seg selv, kan forskerne fortsatt ikke oppnå ideelt rent vann i store volumer. Og det ville være så nyttig, for eksempel i medisin for fremstilling av medisiner.

Forresten, å være i et glass, "løser" vann glasset. Derfor, jo tykkere glasset er, jo lenger varer glassene. Hva er sjøvann?

Dette er en løsning som inneholder mange stoffer. For eksempel bordsalt. Hvordan kan du skille ut bordsalt fra sjøvann?

Fordampning.Det er forresten akkurat det våre forfedre gjorde. Det var saltpanner i Onega, hvor salt ble fordampet fra sjøvann. Salt ble solgt til Novgorod-kjøpmenn, de kjøpte dyre smykker og elegante stoffer til brudene og konene sine. Selv fashionistaene i Moskva hadde ikke slike antrekk som Pomoroks. Og alt bare takket være kunnskapen om egenskapene til løsninger! Så i dag snakker vi om løsninger og løselighet. Skriv ned definisjonen av løsningen i notatboken.

Løsning - homogent system, bestående av løsemiddel- og oppløste molekyler, mellom hvilke fysiske og kjemiske interaksjoner forekommer.

Vurder skjema 1–2 og analyser hva løsninger er.

Hvilken løsning foretrekker du når du lager suppe? Hvorfor?

Bestem hvor er den fortynnede løsningen, hvor er den konsentrerte løsningen av kobbersulfat?

Hvis et visst volum av en løsning inneholder lite oppløst stoff, kalles en slik løsning fortynnet, hvis mye - konsentrert .

Finn ut hvilken løsning hvor?

Ikke forveksle begrepene "mettet" og "konsentrert" løsning, "umettet" og "fortynnet" løsning.

Noen stoffer løses godt opp i vann, andre lite, og atter andre løses ikke i det hele tatt. Se videoen "LØSNING AV FASTSTOFFER I VANN"

Fullfør oppgaven i notatboken: Fordel de foreslåtte stoffene -CO 2, H 2, O 2 , H 2 SO 4 , Eddik, NaCl, kritt, Rust, Vegetabilsk olje, Alkoholinn i de tomme kolonnene i tabell 1, ved å bruke din livserfaring.

Tabell 1

Oppløst substans	Eksempler på stoff
	Løselig	Litt løselig
Gass
Væske
Fast

Kan du fortelle meg om løseligheten FeSO4?

Hvordan være?

For å bestemme løseligheten av stoffer i vann vil vi bruke tabellen over løseligheten til salter, syrer og baser i vann. Det står i vedleggene til leksjonen.

I den øverste raden av tabellen er kationer, i venstre kolonne er anioner; vi ser etter et skjæringspunkt, vi ser på bokstaven - dette er løselighet.

La oss bestemme løseligheten til salter: AgN03, AgCl, CaS04.

Løseligheten øker med økende temperatur (det finnes unntak). Du vet godt at det er mer praktisk og raskere å løse opp sukker i varmt, og ikke i kaldt vann. Se "Termiske fenomener i oppløsning"

Prøv det selv ved å bruke tabellen for å bestemme løseligheten til stoffer.

Trening. Bestem løseligheten til følgende stoffer: AgNO 3, Fe (OH) 2, Ag 2 SO 3, Ca (OH) 2, CaCO 3, MgCO 3, KOH.

DEFINISJONER på emnet "Løsninger"

Løsning- et homogent system bestående av løsemiddel- og oppløste molekyler, mellom hvilke fysiske og kjemiske interaksjoner oppstår.

mettet løsning er en løsning der gitt stoff løses ikke opp ved denne temperaturen.

umettet løsning En løsning der et stoff fortsatt kan oppløses ved en gitt temperatur.

suspensjonkalt en suspensjon der små partikler faste stoffer er jevnt fordelt mellom vannmolekylene.

emulsjonkalt en suspensjon der små dråper av en væske er fordelt mellom molekylene til en annen væske.

fortynnede løsninger - løsninger med lite innhold av oppløst stoff.

konsentrerte løsninger - løsninger med høyt innhold av oppløst stoff.

I tillegg:

I henhold til forholdet mellom overvekt av antall partikler som passerer inn i løsningen eller fjernes fra løsningen, skilles løsninger ut mettet, umettet og overmettet. I henhold til de relative mengder av oppløst stoff og løsemiddel, er løsninger delt inn i fortynnet og konsentrert.

En løsning der et gitt stoff ved en gitt temperatur ikke lenger løses opp, dvs. en løsning i likevekt med et oppløst stoff kalles rik, og en løsning der en ekstra mengde av et gitt stoff fortsatt kan oppløses, - umettet.

En mettet løsning inneholder den maksimalt mulige (for gitte forhold) mengde oppløst stoff. Derfor er en mettet løsning en som er i likevekt med et overskudd av oppløst stoff. Konsentrasjonen av en mettet løsning (løselighet) for et gitt stoff under strengt definerte forhold (temperatur, løsemiddel) er en konstant verdi.

En løsning som inneholder mer oppløst stoff enn den burde være under de gitte forholdene i en mettet løsning kalles overmettet. Overmettede løsninger er ustabile, ikke-likevektssystemer der en spontan overgang til en likevektstilstand observeres. I dette tilfellet frigjøres et overskudd av oppløst stoff, og løsningen blir mettet.

Mettede og umettede løsninger må ikke forveksles med fortynnede og konsentrerte løsninger. fortynnede løsninger- løsninger med et lite innhold av et oppløst stoff; konsentrerte løsninger- løsninger med høyt innhold av oppløst stoff. Det må understrekes at begrepene fortynnede og konsentrerte løsninger er relative, og uttrykker kun forholdet mellom mengdene av et løst stoff og løsningsmiddel i en løsning.

Løselighet er egenskapen til et stoff til å danne homogene blandinger med ulike løsemidler. Som vi allerede har nevnt, bestemmer mengden oppløst stoff som kreves for å oppnå en mettet løsning dette stoffet. I denne forbindelse har løseligheten samme mål som sammensetningen, for eksempel, massefraksjon av et løst stoff i dens mettede løsning, eller mengden av et løst stoff i dens mettede løsning.

Alle stoffer når det gjelder deres løselighet kan klassifiseres i:

• Svært løselig - mer enn 10 g av stoffet kan løses opp i 100 g vann.
• Lite løselig - mindre enn 1 g av stoffet kan løses opp i 100 g vann.
• Uløselig - mindre enn 0,01 g av stoffet kan løses opp i 100 g vann.

Det er kjent at hvis polaritet løst stoff ligner polariteten til løsningsmidlet, det er mer sannsynlig at det løses opp. Hvis polaritetene er forskjellige, vil løsningen med stor sannsynlighet ikke fungere. Hvorfor skjer dette?

polart løsningsmiddel er et polart oppløst stoff.

La oss ta en løsning av vanlig salt i vann som et eksempel. Som vi allerede vet, er vannmolekyler polare i naturen med en delvis positiv ladning på hvert hydrogenatom og en delvis negativ ladning på oksygenatomet. Og ioniske faste stoffer, som natriumklorid, inneholder kationer og anioner. Derfor, når bordsalt legges i vann, delvis positiv ladning på hydrogenatomer tiltrekkes vannmolekyler av det negativt ladede kloridionet i NaCl. Likeledes delvis negativ ladning på oksygenatomene til vannmolekylene tiltrekkes av det positivt ladede natriumionet i NaCl. Og siden tiltrekningen av vannmolekyler for natrium- og klorioner er sterkere enn interaksjonen som holder dem sammen, løses saltet opp.

Ikke-polart løsningsmiddel er et ikke-polart oppløst stoff.

La oss prøve å løse opp et stykke karbontetrabromid i karbontetraklorid. I fast tilstand holdes karbontetrabromidmolekyler sammen av en veldig svak dispersjonsinteraksjon. Når de plasseres i karbontetraklorid, vil molekylene være ordnet mer tilfeldig, dvs. entropien til systemet øker og forbindelsen løses opp.

Likevekt i oppløsning

Tenk på en løsning av en dårlig løselig forbindelse. For at det skal etableres likevekt mellom et fast stoff og dets løsning, må løsningen være mettet og i kontakt med den uoppløste delen av faststoffet.

La for eksempel likevekten etableres i en mettet løsning av sølvklorid:

AgCl (tv) \u003d Ag + (aq.) + Cl - (aq.)

Den aktuelle forbindelsen er ionisk og er tilstede i oppløst form som ioner. Det vet vi allerede i heterogene reaksjoner konsentrasjonen av faststoffet forblir konstant, noe som gjør at det kan inkluderes i likevektskonstanten. Så uttrykket for vil se slik ut:

K = [ Cl - ]

En slik konstant kalles løselighetsprodukt PR, forutsatt at konsentrasjonene er uttrykt i mol/L.

PR \u003d [ Cl - ]

Løselighetsprodukt er lik produktet molare konsentrasjoner ioner som deltar i likevekten, i potenser lik de tilsvarende støkiometriske koeffisientene i likevektsligningen.
Det er nødvendig å skille mellom begrepet løselighet og produktet av løselighet. Løseligheten til et stoff kan endres når et annet stoff tilsettes løsningen, og løselighetsproduktet er ikke avhengig av tilstedeværelsen av ytterligere stoffer i løsningen. Selv om disse to verdiene er sammenkoblet, noe som gjør det mulig å vite en verdi for å beregne den andre.

Løselighet som funksjon av temperatur og trykk

Vann spiller viktig rolle i livet vårt er det i stand til å oppløses et stort nummer av stoffer, som er av stor betydning for oss. Derfor vil vi fokusere på vandige løsninger.

Løselighet gasser øker med økende trykk gass ​​over løsemidlet, og løseligheten av faste og flytende stoffer avhenger av trykk ubetydelig.

William Henry kom først til den konklusjonen at mengden gass som løses opp ved konstant temperatur i et gitt volum væske er direkte proporsjonal med trykket. Denne uttalelsen er kjent som Henrys lov og er uttrykt som følger:

C \u003d k P,

hvor C er løseligheten til gassen i væskefasen

P - gasstrykk over løsningen

k er Henrys konstant

Følgende figur viser løselighetskurvene for noen gasser i vann temperatur ved konstant gasstrykk over løsningen (1 atm)

Som man kan se, avtar løseligheten til gasser med økende temperatur, i motsetning til de fleste ioniske forbindelser, hvis løselighet øker med økende temperatur.

Effekt av temperatur på løselighet avhenger av endringen i entalpien som skjer under oppløsningsprosessen. Når en endoterm prosess skjer, øker løseligheten med økende temperatur. Dette følger av det vi allerede vet : endrer du en av betingelsene som systemet er i likevekt under - konsentrasjon, trykk eller temperatur - så vil likevekten skifte i retning av reaksjonen som motvirker denne endringen.

Tenk deg at vi har å gjøre med en løsning i likevekt med et delvis oppløst stoff. Og denne prosessen er endoterm, dvs. går med absorpsjon av varme utenfra, da:

Stoff + løsemiddel + varme = løsning

I følge prinsippet til Le Chatelier, på endotermisk prosess, skifter likevekten i den retningen som reduserer varmetilførselen, dvs. til høyre. Dermed øker løseligheten. Hvis prosessen eksotermisk, så fører en økning i temperatur til en reduksjon i løselighet.

avhengighet av løseligheten til ioniske forbindelser på temperatur

Det er kjent at det finnes løsninger av væsker i væsker. Noen av dem kan oppløses i hverandre i ubegrensede mengder, som vann og etylalkohol, mens andre bare delvis kan oppløses. Så hvis du prøver å løse opp karbontetraklorid i vann, dannes to lag: det øvre er en mettet løsning av vann i karbontetraklorid og det nedre er en mettet løsning av karbontetraklorid i vann. Når temperaturen stiger, øker generelt den gjensidige løseligheten til slike væsker. Dette skjer til den kritiske temperaturen er nådd, hvor begge væskene blandes i alle proporsjoner. Løseligheten til væsker er praktisk talt uavhengig av trykk.

Når et stoff som kan oppløses i en av disse to væskene introduseres i en blanding bestående av to ublandbare væsker, vil dets fordeling mellom disse væskene være proporsjonal med løseligheten i hver av dem. De. i følge distribusjonsloven et stoff som kan oppløses i to ublandbare løsemidler fordeles mellom dem slik at forholdet mellom dets konsentrasjoner i disse løsningsmidlene ved konstant temperatur forblir konstant, uavhengig av Total løsemiddel:

C 1 / C 2 \u003d K,

hvor C 1 og C 2 er konsentrasjonene av et stoff i to væsker

K er fordelingskoeffisienten.

Kategorier ,