Речовини, де нерозчинні у воді. Розчинення

розчиномназивається термодинамічно стійка гомогенна (однофазна) система змінного складу, що складається з двох або більше компонентів ( хімічних речовин). Компонентами, що становлять розчин, є розчинник і розчинена речовина. Зазвичай розчинником вважається той компонент, який у чистому виглядііснує в такому ж агрегатному станіщо отриманий розчин (наприклад, у разі водного розчину солі розчинником є, звичайно, вода). Якщо обидва компоненти до розчинення перебували в однаковому агрегатному стані (наприклад, спирт і вода), то розчинником вважається компонент, що знаходиться в більшій кількості.

Розчини бувають рідкими, твердими та газоподібними.

Рідкі розчини – розчини солей, цукру, спирту у воді. Рідкі розчини можуть бути водними та неводними. Водні розчини – це розчини, у яких розчинником є ​​вода. Не водні розчини– це розчини, у яких розчинниками є органічні рідини (бензол, спирт, ефір тощо). Тверді розчини – метали металів. Газоподібні розчини- Повітря та інші суміші газів.

Процес розчинення. Розчинення – це складний фізико-хімічний процес. При фізичному процесі відбувається руйнування структури речовини, що розчиняється, і розподіл її частинок між молекулами розчинника. Хімічний процес – це взаємодія молекул розчинника з частинками розчиненої речовини. В результаті цієї взаємодії утворюються сольвати.Якщо розчинником є ​​вода, то сольвати, що утворюються, називаються гідратами.Процес утворення сольватів називається сольватацією, процес утворення гідратів – гідратацією. При упарюванні водних розчинів утворюються кристалогідрати - це кристалічні речовини, До складу яких входить певна кількість молекул води (кристалізаційна вода). Приклади кристалогідратів: CuSO 4 . 5H 2 O – пентагідрат сульфату міді (II); FeSO 4 . 7H 2 O – гептагідрат сульфату заліза (ІІ).

Фізичний процес розчинення йде з поглинанняменергії, хімічний – з виділенням. Якщо в результаті гідратації (сольватації) виділяється більше енергії, ніж поглинається при руйнуванні структури речовини, то розчинення – екзотермічнийпроцес. Виділення енергії відбувається при розчиненні NaOH, H 2 SO 4 , Na 2 CO 3 , ZnSO 4 та інших речовин. Якщо руйнування структури речовини треба більше енергії, ніж її виділяється при гідратації, то розчинення – ендотермічнийпроцес. Поглинання енергії відбувається при розчиненні у воді NaNO 3 , KCl, NH 4 NO 3 , K 2 SO 4 , NH 4 Cl та деяких інших речовин.

Кількість енергії, що виділяється або поглинається під час розчинення, називається тепловим ефектом розчинення.

Розчинністьречовини називається його здатність розподілятися в іншій речовині у вигляді атомів, іонів або молекул із утворенням термодинамічно стійкої системи змінного складу. Кількісною характеристикоюрозчинності є коефіцієнт розчинностіякий показує, яка максимальна маса речовини може розчинитися в 1000 або 100 г води при цій температурі. Розчинність речовини залежить від природи розчинника та речовини, від температури та тиску (для газів). Розчинність твердих речовинв основному збільшується у разі підвищення температури. Розчинність газів із підвищенням температури зменшується, але при підвищенні тиску збільшується.

За розчинністю у воді речовини ділять на три групи:

1. Добре розчинні (р.). Розчинність речовин більше 10 г на 1000г води. Наприклад, 2000 г цукру розчиняється у 1000 г води, або в 1 л води.

2. Малорозчинні (м.). Розчинність речовин від 0,01 г до 10 г до 1000 г води. Наприклад, 2 г гіпсу (CaSO 4 . 2 H 2 O) розчиняється у 1000 г води.

3. Майже нерозчинні (н.). Розчинність речовин менше 0,01 г 1000 г води. Наприклад, у 1000 г води розчиняється 1,5 . 10-3 г AgCl.

При розчиненні речовин можуть утворитися насичені, ненасичені та пересичені розчини.

Насичений розчин– це розчин, який містить максимальна кількістьрозчинної речовини за даних умов. При додаванні речовини до такого розчину речовина більше не розчиняється.

Не насичений розчин – це розчин, який містить менше речовини, що розчиняється, ніж насичений за даних умов. При додаванні речовини до такого розчину речовина ще розчиняється.

Іноді вдається отримати розчин, в якому розчиненої речовини міститься більше, ніж насиченому розчині при даній температурі. Такий розчин називається пересиченим. Цей розчин одержують при обережному охолодженні насиченого розчину до кімнатної температури. Пересичені розчини дуже нестійкі. Кристалізацію речовини в такому розчині можна викликати шляхом потирання скляною паличкою стінок судини, в якій знаходиться цей розчин. Цей спосіб застосовується під час виконання деяких якісних реакцій.

Розчинність речовини може виражатися молярною концентрацією її насиченого розчину (п.2.2).

Константа розчинності. Розглянемо процеси, що виникають при взаємодії малорозчинного, але сильного електроліту сульфату барію BaSO 4 з водою. Під дією диполів води іони Ba 2+ та SO 4 2 - з кристалічних ґрат BaSO 4 переходитимуть у рідку фазу. Одночасно з цим процесом під впливом електростатичного полякристалічних грат частина іонів Ba 2+ і SO 4 2 - знову буде осаджуватися (рис.3). При цій температурі в гетерогенній системі, нарешті, встановиться рівновага: швидкість процесу розчинення (V 1) дорівнюватиме швидкості процесу осадження (V 2), тобто.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

тверда розчин

Рис. 3. Насичений розчин сульфату барію

Розчин, що знаходиться в рівновазі з твердою фазою BaSO 4 називається насиченимщодо сульфату барію.

Насичений розчин є рівноважною гетерогенною системою, яка характеризується константою хімічної рівноваги:

, (1)

де a (Ba 2+) – активність іонів барію; a(SO 4 2-) – активність сульфат-іонів;

a (BaSO 4) – активність молекул сульфату барію.

Знаменник цього дробу – активність кристалічного BaSO 4 – є постійною величиною, рівної одиниці. Твір двох констант дає нову постійну величину, яку називають термодинамічною константою розчинностіі позначають К s °:

До s° = a(Ba 2+) . a(SO 4 2-). (2)

Цю величину раніше називали добутком розчинності та позначали ПР.

Таким чином, у насиченому розчині малорозчинного сильного електроліту добуток рівноважних активностей його іонів є постійна величина при даній температурі.

Якщо прийняти, що насиченому розчині мало розчинного електролітукоефіцієнт активності f~1, то активність іонів у разі можна замінити їх концентраціями, оскільки а( X) = f (X) . С( X). Термодинамічна константа розчинності К s ° перейде в концентраційну константу розчинності К s:

До s = С(Ba 2+) . С(SO 4 2-), (3)

де С(Ba 2+) та С(SO 4 2 -) – рівноважні концентрації іонів Ba 2+ та SO 4 2 - (моль/л) у насиченому розчині сульфату барію.

Для спрощення розрахунків зазвичай користуються концентраційною константою розчинності К s , приймаючи f(Х) = 1 (додаток 2).

Якщо малорозчинний сильний електролітутворює при дисоціації кілька іонів, то у вираз К s (або К s °) входять відповідні ступені, рівні стехіометричним коефіцієнтам:

PbCl 2 ⇄ Pb 2+ + 2 Cl -; K s = С (Pb 2+) . 2 (Cl -);

Ag 3 PO 4 ⇄ 3 Ag + + PO 4 3 -; K s = 3 (Ag +) . (PO 4 3 -).

У загальному виглядівираз концентраційної константи розчинності для електроліту A m B n ⇄ m A n+ + n B m – має вигляд

K s = m (A n+) . З n (B m -),

де С - концентрації іонів A n+ і B m - насиченому розчині електроліту в моль/л.

Величиною K s прийнято користуватися лише щодо електролітів, розчинність яких у воді не перевищує 0,01 моль/л.

Умови утворення опадів

Припустимо, з - фактична концентрація іонів важкорозчинного електроліту в розчині.

Якщо З m (A n +) . З n (B m -) > K s то відбудеться утворення осаду, т.к. розчин стає пересиченим.

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

Властивості розчинів. Нижче розглянемо властивості розчинів неелектролітів. У разі електролітів у наведені формули вводиться поправочний ізотонічний коефіцієнт.

Якщо в рідині розчинена нелетюча речовина, то тиск насиченої паринад розчином менше тиску насиченої пари над чистим розчинником. Одночасно зі зниженням тиску пари над розчином спостерігається зміна її температури кипіння та замерзання; температури кипіння розчинів підвищуються, а температури замерзання знижуються проти температурами, характеризуючими чисті розчинники.

Відносне зниження температури замерзання чи відносне підвищення температури кипіння розчину пропорційно його концентрації.

Розчинність речовин залежить від природи розчинника та речовини, що розчиняється, а також від умов розчинення: температури, тиску (для газів), концентрації, наявності інших розчинених речовин.

Одні речовини розчиняються у певному розчиннику добре, інші – погано. Але можна і кількісно оцінити здатність тієї чи іншої речовини до розчинення або, іншими словами, розчинність речовини.

Розчинністьназивається здатність речовини розчинятися у тому чи іншому розчиннику. Мірою розчинності речовини за цих умов є його вміст насиченому розчині.

За розчинністю у воді всі речовини поділяються на три групи:

― добре розчинні (р),

― малорозчинні (м),

― практично нерозчинні (н).

Однак слід зазначити, що абсолютно нерозчинних речовин немає. Якщо опустити у воду скляну паличку або шматочок золота чи срібла, то вони в мізерно малих кількостях все ж таки будуть розчинятися у воді.

Прикладом малорозчинних у воді речовин можуть бути гіпс, сульфат свинцю (тверді речовини), діетиловий ефір, бензол (рідкі речовини), метан, азот, кисень (газоподібні речовини).

Багато речовин у воді розчиняються дуже добре. Прикладом таких речовин можуть бути цукор, мідний купорос, гідроксид натрію (тверді речовини), спирт, ацетон (рідкі речовини), хлороводень, аміак (газоподібні речовини). Слід зазначити, що розчинність твердих речовин залежить від рівня їх подрібнення. Дрібні кристали, розміри яких менші приблизно 0,1 мм, більш розчинні, ніж великі.

Розчинність, виражена за допомогою маси речовини, яка може розчинитися в 100 г води за даної температури, називають також коефіцієнтом розчинності.

Гранична розчинність багатьох речовин у воді (або інших розчинниках) являє собою постійну величину, відповідну концентрації насиченого розчину при даній температурі. Вона є якісною характеристикоюрозчинності та наводиться у грамах на 100 г розчинника за певних умов. Розчинність деяких речовин у воді за кімнатної температури наведена в табл.1.

Розчинність рідин у рідинах може бути повною або обмеженою. Найбільш поширена обмежена розчинність. При повній взаємній розчинності рідини поєднуються в будь-яких співвідношеннях. Наприклад (спирт-вода). Рідини з обмеженою взаємною розчинністю завжди утворюють два шари. Приклад системи з обмеженою розчинністю є система бензол-вода. При змішуванні цих рідин завжди існує два шари: верхній шар складається в основному з води і містить бензол у невеликих кількостях (приблизно 11%), нижній шар, навпаки, складається з бензолу і містить близько 5% води. Зі збільшенням температури взаємна розчинність обмежено розчинних рідин у більшості випадків зростає і часто при досягненні певної для кожної пари рідин температури, яка називається критичної , рідини повністю змішуються одна з одною. Наприклад, фенол і вода при t° 68,8° ( критична температура) і вище розчиняються один в одному в будь-яких пропорціях; нижче критичної температури вони лише обмежено розчиняються один в одному.

Речовини, для яких характерні іонний та полярний типи зв'язку, краще розчиняються в полярних розчинниках (вода, спирти, рідкий аміак, оцтова кислотата ін.). Навпаки, речовини з неполярним або малополярним типом зв'язку добре розчиняються в неполярних розчинниках (ацетон, сірковуглець, бензол та ін.). Можна сформулювати загальне правиловзаємної розчинності речовин: "Подібне розчиняється в подібному".

Залежність розчинності твердих та газоподібних речовинвід температури показують криві розчинності (рис. 1).

Рис. 1. Криві розчинності твердих та газоподібних речовин.

Хід кривих розчинності нітратів срібла, калію та свинцю показує, що з підвищенням температури розчинність цих речовин суттєво зростає. p align="justify"> Майже горизонтальний хід кривої розчинності хлориду натрію свідчить про незначну зміну його розчинності з підвищенням температури.

Більшість солей характерно збільшення розчинності при нагріванні.

За кривими розчинності можна визначити:

― коефіцієнт розчинності речовин за різних температур;

― масу розчинної речовини, яка випадає в осад при охолодженні розчину від t 1 o C до t 2 o C.

Якщо розчинення речовини є екзотермічним процесом, з підвищенням температури його розчинність зменшується. Практично всі гази розчиняються із тепла, тому з підвищенням температури розчинність газів зменшується (рис.3). Так, кип'ятінням води можна видалити з неї гази, розчинені.

У табл. 2 вказані розчинності у воді деяких газів за різних температур.

Розчинність газу залежить від природи рідини та газу. Наприклад, кисень розчиняється у воді в кількості приблизно вдвічі більшій, ніж азот. Ця обставина має велике значенняжиття живих організмів у воді.

Розчинність газів у рідинах з підвищенням температури зменшується, і з зниженням - увеличивается.

Розчинність газів у воді зменшується також при додаванні до розчину солей, іони яких міцніше зв'язуються з молекулами води, ніж молекули газу, тим самим знижуючи його розчинність.

Сьогодні ми поговоримо про речовину – воду!

А чи бачив хтось із вас воду?

Питання здалося вам безглуздим? Але він відноситься до абсолютно чистої води, в якій немає домішок. Якщо бути чесним і точним у відповіді, доведеться зізнатися, що таку воду ні я, ні ви поки не бачили. Саме тому на склянці з водою після напису «Н2О» стоїть знак питання. Значить у склянці не чиста вода, а що тоді?

У цій воді розчинені гази: N 2 , O 2 , CO 2 , Ar, солі з ґрунту, катіони заліза з водопровідних труб. Крім того, в ній зважено найдрібніші частинки пилу. Ось що ми називаємо чистою водою! Багато вчених працює над вирішенням важкої проблеми – отримати абсолютно чисту воду. Але поки що отримати таку ультрачисту воду не вдалося. Однак, ви можете заперечити, що є дистильована вода. До речі, що вона є?

Насправді ми отримуємо таку воду, коли стерилізуємо банки перед консервуванням. Перевертаємо банку догори дном, поміщаємо її над окропом. На денці банки з'являються крапельки, це дистильована вода. Але як тільки ми перевернемо банку, до неї заходять гази з повітря, і знову у банку – розчин. Тому грамотні господині намагаються одразу після стерилізації заповнити банки необхідним вмістом. Кажуть, що продукти у цьому випадку зберігатимуться довше. Можливо, вони мають рацію. Можете поекспериментувати! Саме тому, що вода здатна розчиняти у собі різні речовини, вчені не можуть досі отримати ідеально чисту воду у великих обсягах. А вона б у нагоді, наприклад, у медицині для приготування ліків.

До речі, перебуваючи у склянці, вода «розчиняє» скло. Тому чим товще скло, тим довше прослужать склянки. А що таке морська вода?

Це розчин, де міститься багато речовин. Наприклад, кухонна сіль. А як можна виділити кухонну сільз морської води?

Випарюванням. До речі, саме так чинили наші предки. В Онєзі були солеварні, де з морської води випарювали сіль. Сіль продавали новгородським купцям, купували своїм нареченим та дружинам дорогі прикраси, шикарні тканини. Таких нарядів, як у непритомності, не було навіть у московських модниць. А лише завдяки знанням властивостей розчинів! Отже, сьогодні ми з вами говоримо про розчини та розчинність. Запишемо у зошиті визначення розчину.

Розчин – однорідна система, що складається з молекул розчинника та розчиненої речовини, між якими відбуваються фізичні та хімічні взаємодії.

Розглянемо схеми 1-2 і розберемо, які бувають розчини.

Якому з розчинів ви віддасте перевагу, готуючи суп? Чому?

Визначте де розбавлений розчин, де концентрований розчин мідного купоросу?

Якщо в певному обсязі розчину міститься мало розчиненої речовини, то такий розчин називають розведеним, якщо багато – концентрованим .

Визначте де який розчин?

Не слід змішувати поняття «насичений» та «концентрований» розчин, «ненасичений» та «розведений» розчин.

Одні речовини добре розчиняються у воді, інші мало, а треті не розчиняються зовсім. Подивіться відео "Розчинність твердих речовин у воді"

Виконайте завдання у зошиті: Розподіліть запропоновані речовини -З 2 , H 2 , O 2 , H 2 SO 4 , Оцет, NaCl, Крейда, Іржа, Рослинна олія, Спиртв порожній стовпчик таблиці 1, використовуючи свій життєвий досвід.

Таблиця 1

Розчинене речовина	Приклади речовин
	Розчинні	Малорозчинні
Газ
Рідина
Тверда речовина

А чи можете ви сказати про розчинність FeSO 4?

Як же бути?

Для того щоб визначити розчинність речовин у воді, ми будемо користуватися таблицею розчинності солей, кислот та основ у воді. Вона знаходиться у додатках до уроку.

У верхньому рядку таблиці – катіони, у лівому стовпці – аніони; шукаємо точку перетину, дивимося букву - це і є розчинність.

Визначимо розчинність солей: AgNO 3 , AgCl, CaSO 4 .

Розчинність збільшується зі зростанням температури (бувають винятки). Ви чудово знаєте, що зручніше і швидше розчиняти цукор у гарячій, а не в холодній воді. Подивіться "Теплові явища при розчиненні"

Спробуйте самі, використовуючи таблицю, визначити розчинність речовин.

Завдання. Визначити розчинність наступних речовин: AgNO 3 , Fe(OH) 2 , Ag 2 SO 3 , Ca(OH) 2 , CaCO 3 , MgCO 3 , KOH.

ВИЗНАЧЕННЯ на тему «Розчини»

Розчин– однорідна система, що складається з молекул розчинника та розчиненої речовини, між якими відбуваються фізичні та хімічні взаємодії.

Насичений розчин – це розчин, в якому дана речовинапри цій температурі більше не розчиняється.

Ненасичений розчин - це розчин, у якому за даної температури речовина ще може розчинятися.

Суспензієюназивають суспензію, в якій дрібні частинкитвердої речовини рівномірно розподілено між молекулами води.

Емульсієюназивають суспензію, в якій дрібні крапельки будь-якої рідини розподілені між молекулами іншої рідини.

Розведені розчини - Розчини з невеликим вмістом розчиненої речовини.

Концентровані розчини - Розчини з великим вмістом розчиненої речовини.

ДОДАТКОВО:

За співвідношенням переважання числа частинок, що переходять у розчин або видаляються з розчину, розрізняють розчини насичені, ненасичені та пересичені. За відносними кількостями розчиненої речовини та розчинника розчини поділяють на розведені та концентровані.

Розчин, у якому дана речовина за даної температури більше не розчиняється, тобто. розчин, що знаходиться в рівновазі з розчиняється речовиною, називають насиченим, а розчин, в якому ще можна розчинити додаткову кількість даної речовини, - ненасиченим.

Насичений розчин містить максимально можливу (для цих умов) кількість розчиненої речовини. Отже, насиченим розчином є такий розчин, що знаходиться в рівновазі з надлишком розчиненої речовини. Концентрація насиченого розчину (розчинність) для даної речовини за певних умов (температура, розчинник) - величина постійна.

Розчин, що містить розчиненої речовини більше, ніж його має бути в цих умовах насиченому розчині, називається пересиченим. Пересичені розчини є нестійкими, нерівноважними системами, в яких спостерігається мимовільний перехід у рівноважний стан. При цьому виділяється надлишок розчиненої речовини і розчин стає насиченим.

Насичений та ненасичений розчини не можна плутати з розбавленим та концентрованим. Розведені розчини- Розчини з невеликим вмістом розчиненої речовини; концентровані розчини- Розчини з великим вмістом розчиненої речовини. Необхідно підкреслити, що поняття розбавлений та концентрований розчини є відносними, що виражають лише співвідношення кількостей розчиненої речовини та розчинника у розчині.

Розчинність - це властивість речовини утворювати з різними розчинниками гомогенні суміші. Як ми вже згадували, кількість речовини, що розчиняється, необхідне для отримання насиченого розчину і визначає цю речовину. У зв'язку з цим розчинність має ту ж міру, що і склад, наприклад, масова часткарозчиненої речовини в його насиченому розчині або кількість розчиненої речовини в його насиченому розчині.

Усі речовини з погляду його розчинності можна класифікувати на:

• Добре розчинні – у 100 г води здатне розчинитися понад 10 г речовини.
• Малорозчинні - в 100 г води здатне розчинитися менше 1 г речовини.
• Нерозчинні - в 100 г води здатне розчинитися менше 0,01 г речовини.

Відомо, що якщо полярністьрозчиняється речовина схожа з полярністю розчинника, воно швидше за все розчиниться. Якщо ж полярності різні, то з часткою ймовірності розчину не вийде. Чому так відбувається?

Полярний розчинник - Полярна речовина, що розчиняється.

Наприклад опишемо розчин кухонної солі у воді. Як ми знаємо, молекули води мають полярну природу з частковим позитивним зарядом кожному атомі водню і частковим негативним – на атомі кисню. А тверді іонні речовини, на кшталт хлориду натрію, містять катіони та аніони. Тому, коли кухонну сіль поміщають у воду, частковий позитивний зарядна атомах водню молекул води притягується негативно зарядженим іоном хлору NaCl. Аналогічно, частковий негативний зарядна атомах кисню молекул води притягується позитивно зарядженим іоном натрію NaCl. І оскільки притягнення молекул води для іонів натрію і хлору сильніше взаємодії, що утримує їх разом, сіль розчиняється.

Неполярний розчинник - неполярна речовина, що розчиняється.

Спробуємо розчинити шматочок вуглецю тетраброміду в тетрахлориді вуглецю. У твердому стані молекули тетраброміду вуглецю утримуються разом завдяки дуже слабкій дисперсійній взаємодії. При поміщенні їх у тетрахлорид вуглецю його молекули розташовуватимуться більш хаотично, тобто. збільшується ентропія системи та з'єднання розчиниться.

рівноваги при розчиненні

Розглянемо розчин малорозчинної сполуки. Для того, щоб між твердою речовиною та її розчином встановилася рівновага, розчин повинен бути насиченим і стикатися з нерозчинною частиною твердої речовини.

Наприклад, нехай рівновага встановилася у насиченому розчині хлориду срібла:

AgCl(тв) = Ag + (водн.) + Cl - (водн.)

Розглянута сполука є іонною і в розчиненому вигляді присутня у вигляді іонів. Нам уже відомо, що в гетерогенних реакціяхконцентрація твердої речовини залишається постійною, що дозволяє включити її до константи рівноваги. Тому вираз для виглядатиме так:

K = [Cl -]

Така константа називається добутком розчинності ПР, за умови, що концентрації виражаються в моль/л.

ПР = [Cl -]

Твір розчинностіодно твору молярних концентраційіонів, що беруть участь у рівновазі, у ступенях, рівних відповідним стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні рівноваги.
Слід відрізняти поняття розчинності та добутку розчинності. Розчинність речовини може змінюватися при додаванні в розчин будь-якої речовини, а добуток розчинності не залежить від присутності в розчині додаткових речовин. Хоча ці дві величини взаємопов'язані, що дозволяє знаючи одну величину, обчислити іншу.

Залежність розчинності від температури та тиску

Вода грає важливу рольу нашому житті вона здатна розчиняти велика кількістьречовин, що має велике значення для нас. Тому основну увагу приділимо саме водяним розчинам.

Розчинністьгазів підвищується при зростанні тискугазу над розчинником, а розчинність твердих та рідких речовин залежить від тиску несуттєво.

Вільям Генрівперше дійшов висновку, що кількість газу, що розчиняється при постійній температурі в заданому обсязі рідини, прямо пропорційна його тиску. Дане твердження відоме як закон Генріі виражається воно наступним співвідношенням:

З = k · P,

де С - розчинність газу в рідкій фазі

Р – тиск газу над розчином

k – постійна Генрі

На наступному малюнку наведено криві залежності розчинності деяких газів у воді від температурипри постійному тиску газу над розчином (1 атм)

Як видно, розчинність газів зменшується зі зростанням температури, на відміну більшості іонних з'єднань, Розчинність яких зростає зі збільшенням температури.

Вплив температури на розчинністьзалежить від зміни ентальпії, що відбувається під час розчинення. При протіканні ендотермічного процесу відбувається збільшення розчинності із зростанням температури. Це випливає з уже відомого нам : якщо змінити одне з умов, у якому система перебуває у стані рівноваги – концентрацію, тиск чи температуру, - то рівновага зміститься у бік тієї реакції, яка протидіє цій зміні.

Уявимо, що ми маємо справу з розчином, що знаходиться в рівновазі з речовиною, що частково розчинилася. І це процес є эндотермическим, тобто. йде з поглинанням теплоти з-за, тоді:

Речовина + розчинник + теплота = розчин

Згідно принципом Ле – Шательє,при ендотермічномупроцесі, рівновага зміщується у напрямі, що сприяє зменшенню надходження теплоти, тобто. праворуч. Таким чином, розчинність зростає. Якщо ж процес екзотермічний, підвищення температури призводить до зменшення розчинності.

залежність розчинності іонних з'єднань від температури

Відомо, що існують розчини рідин у рідинах. Деякі з них можуть розчинятися одна в одній у необмежених кількостях, як вода та етиловий спирт, а інші розчиняються лише частково. Так, якщо спробувати розчинити чотирихлористий вуглець у воді, то при цьому утворюються два шари: верхній - насичений розчин води в чотирихлористому вуглеці і нижній - насичений розчин чотирихлористого вуглецю у воді. При підвищенні температури в основному взаємна розчинність таких рідин збільшується. Це відбувається до тих пір, поки не буде досягнуто критичної температури, при якій обидві рідини змішуються в будь-яких пропорціях. Від тиску розчинність рідин практично не залежить.

При введенні в суміш, що складається з двох рідин, що не змішуються між собою, речовини, яка може розчинятися в будь-якій з цих двох рідин, то його розподіл між цими рідинами буде пропорційно розчинності в кожній з них. Тобто. згідно закону розподілу речовина, здатна розчинятися у двох розчинниках, що не змішуються, розподіляється між ними так, що відношення його концентрацій у цих розчинниках при постійній температурі залишається постійним, незалежно від загальної кількостірозчиненої речовини:

З 1 / З 2 = К,

де С 1 та С 2 – концентрації речовини у двох рідинах

К – коефіцієнт розподілу.

Категорії