DE 6 HOVEDFAKTORER, DER PÅVIRKER OPLØSELIGHEDEN - KEMI - 2025

De vigtigste faktorer, der påvirker opløseligheden, er polaritet, den fælles ioneffekt, temperatur, tryk, arten af ​​opløst stof og mekaniske faktorer. Opløselighed er et fast, flydende eller gasformigt kemikaliers (kaldet opløsningen) evne til at opløses i et opløsningsmiddel (normalt en væske) og danne en opløsning.

Et stofs opløselighed afhænger grundlæggende af det anvendte opløsningsmiddel samt af temperatur og tryk. Et stofs opløselighed i et bestemt opløsningsmiddel måles ved koncentrationen af ​​den mættede opløsning.

En opløsning betragtes som mættet, når tilsætning af yderligere opløsningsmidler ikke længere øger koncentrationen af ​​opløsningen.

Graden af ​​opløselighed varierer meget afhængigt af stofferne, fra uendeligt opløselig (fuldstændig blandbar), såsom ethanol i vand, til let opløselig, såsom sølvchlorid i vand. Udtrykket "uopløselig" anvendes ofte på dårligt opløselige forbindelser (Boundless, SF).

Visse stoffer er opløselige i alle forhold med et givet opløsningsmiddel, såsom ethanol i vand, denne egenskab er kendt som blandbarhed.

Under forskellige betingelser kan ligevægtsopløselighed overskrides for at give en såkaldt overmættet opløsning (Opløselighed, SF).

Vigtigste faktorer, der påvirker opløseligheden

1- Polaritet

I de fleste tilfælde opløses opløsningsmidler i opløsningsmidler, der har en lignende polaritet. Kemikere bruger en populær aforisme for at beskrive denne egenskab ved opløst stoffer og opløsningsmidler: "som opløses som."

Ikke-polære opløsningsmidler opløses ikke i polære opløsningsmidler og vice versa (Uddannelse online, SF).

2- Effekt af den fælles ion

Den almindelige ioneffekt er et udtryk, der beskriver faldet i opløseligheden af ​​en ionisk forbindelse, når et salt, der indeholder en ion, der allerede findes i kemisk ligevægt, tilsættes blandingen.

Denne effekt forklares bedst af Le Châteliers princip. Forestille sig, hvis den let opløselig ioniske forbindelse calciumsulfat, CaSO ₄, blev tilsat til vandet. Den ioniske ligning netto for den resulterende kemiske ligevægt er som følger:

CaSO4 (s) ⇌Ca2 + (aq) + SO42− (aq)

Calciumsulfat er let opløseligt. Ved ligevægt findes det meste af calcium og sulfat i den faste form af calciumsulfat.

Antag den opløselige ioniske forbindelse kobbersulfat (CuSO ₄) blev tilsat til opløsningen. Kobbersulfat er opløseligt; Derfor er dens eneste største virkning på den netto ioniske ligning tilsætningen af ​​flere sulfationer (SO ₄ ^2-).

CuSO4 (r) ⇌Cu2 + (aq) + SO42− (aq)

Sulfationer, der er dissocieret fra kobbersulfat, er allerede til stede (fælles for) i blandingen fra den svage dissociation af calciumsulfat.

Derfor understreger denne tilsætning af sulfationer den tidligere etablerede ligevægt.

Le Chateliers princip dikterer, at yderligere stress på denne side af ligevægtsproduktet resulterer i ligevægtsskiftet mod reaktantens side for at lindre denne nye stress.

På grund af skiftet mod reaktantsiden reduceres opløseligheden af ​​let opløseligt calciumsulfat yderligere (Erica Tran, 2016).

3 - temperatur

Temperatur har en direkte effekt på opløseligheden. For de fleste ioniske faste stoffer øger temperaturen, hvor hurtigt opløsningen kan fremstilles.

Når temperaturen stiger, bevæger de faste partikler sig hurtigere, hvilket øger chancerne for, at de interagerer med flere partikler af opløsningsmidlet. Dette resulterer i en stigning i den hastighed, hvormed en opløsning fremstilles.

Temperatur kan også øge mængden af ​​opløst stof, der kan opløses i et opløsningsmiddel. Generelt set, når temperaturen stiger, opløses flere opløste partikler.

For eksempel er tilsætning af bordsukker til vand en nem metode til at fremstille en løsning. Når denne opløsning opvarmes og sukker tilsættes, konstateres det, at store mængder sukker kan tilsættes, når temperaturen fortsætter med at stige.

Årsagen hertil er, at når temperaturen stiger, kan de intermolekylære kræfter bruges lettere, så flere opløste partikler kan tiltrækkes til opløsningsmiddelpartiklerne.

Der er imidlertid andre eksempler, hvor forøgelse af temperaturen har meget lille indflydelse på, hvor meget opløst stof der kan opløses.

Bordsalt er et godt eksempel: du kan opløse omtrent den samme mængde bordsalt i isvand, som du kan i kogende vand.

Efterhånden som temperaturen stiger, falder opløseligheden for alle gasser. Kinetisk molekylær teori kan bruges til at forklare dette fænomen.

Når temperaturen stiger, bevæger gasmolekylerne sig hurtigere og er i stand til at flygte fra væsken. Gasens opløselighed falder derefter.

Figur 1: graf over opløselighed vs. temperatur.

Ser man på nedenstående graf viser ammoniakgas, NH3, et stærkt fald i opløselighed, når temperaturen stiger, mens alle ioniske faste stoffer viser en stigning i opløselighed, når temperaturen stiger (CK-12 Foundation, SF).

4 - Tryk

Den anden faktor, tryk, påvirker opløseligheden af ​​en gas i en væske, men aldrig af et fast stof, der opløses i en væske.

Når der påføres tryk på en gas, der er over overfladen af ​​et opløsningsmiddel, bevæger gassen sig ind i opløsningsmidlet og optager nogle af mellemrummet mellem opløsningsmiddelpartiklerne.

Et godt eksempel er kulsyreholdig soda. Tryk anvendes for at tvinge CO2-molekylerne ind i sodaen. Det modsatte er også sandt. Når gasets tryk falder, falder gasens opløselighed også.

Når du åbner en sodavand, falder trykket i sodaen, så gassen straks begynder at komme ud af opløsningen.

Kuldioxid, der opbevares i sodaen, frigøres, og du kan se svimmelheden på væskeoverfladen. Hvis du forlader en åben soda i et stykke tid, kan du bemærke, at drikken bliver flad på grund af tabet af kuldioxid.

Denne gastrykfaktor kommer til udtryk i Henrys lov. Henrys lov hedder, at opløseligheden af ​​en gas i en væske ved en given temperatur er proportional med det partielle tryk af gassen over væsken.

Et eksempel på Henrys lov forekommer ved dykning. Når en person dykker i dybt vand, øges trykket, og flere gasser opløses i blodet.

Mens dykkeren stiger op fra et dybt vanddykker, er dykkeren nødt til at vende tilbage til overfladen af ​​vandet i en meget langsom hastighed for at lade alle de opløste gasser forlade blodet meget langsomt.

Hvis en person stiger for hurtigt, kan der opstå en medicinsk nødsituation på grund af gasser, der forlader blodet for hurtigt (Papapodcasts, 2010).

5- Opløsningens art

Arten af ​​opløst stof og opløsningsmiddel og tilstedeværelsen af ​​andre kemikalier i opløsningen påvirker opløseligheden.

For eksempel kan mere sukker opløses i vand end salt i vand. I dette tilfælde siges sukkeret at være mere opløseligt.

Ethanol i vand er fuldstændig opløselig med hinanden. I dette særlige tilfælde er opløsningsmidlet den forbindelse, der findes i større mængde.

Størrelsen på opløsningen er også en vigtig faktor. Jo større opløste molekyler er, jo større er dens molekylvægt og størrelse. Det er vanskeligere for opløsningsmiddelmolekyler at omslutte større molekyler.

Hvis alle de ovennævnte faktorer er udelukket, kan en almindelig tommelfingerregel findes, at større partikler generelt er mindre opløselige.

Hvis trykket og temperaturen er det samme som mellem to opløste stoffer med samme polaritet, er den med mindre partikler normalt mere opløselig (Faktorer, der påvirker opløselighed, SF).

6- mekaniske faktorer

I modsætning til opløsningshastigheden, der hovedsageligt afhænger af temperaturen, afhænger omkrystallisationshastigheden af ​​opløst koncentration ved overfladen af ​​krystalgitteret, hvilket er foretrukket, når en opløsning er ustabil.

Derfor forhindrer omrøring af opløsningen denne ophobning, hvilket maksimerer opløsningen. (tip af mætning, 2014).

Referencer

1. (SF). Opløselighed. Gendannes fra boundles.com.
2. CK-12 Foundation. (SF). Faktorer, der påvirker opløselighed. Gendannet fra ck12.org.
3. Uddannelse online. (SF). Faktorer, der påvirker opløseligheden. Gendannes fra solubilityofthings.com.
4. Erica Tran, DL (2016, 28. november). Opløselighed og faktorer, der påvirker opløseligheden. Gendannes fra chem.libretexts.org.
5. Faktorer, der påvirker opløselighed. (SF). Gendannes fra sciencesource.pearsoncanada.ca.
6. (2010, 1. marts). Faktorer, der påvirker opløselighed Del 4. Gendannes fra youtube.com.
7. Opløselighed. (SF). Gendannes fra chemed.chem.purdue.ed.
8. mætningstrin. (2014, 26. juni). Gendannes fra kemi libretex.org.