6 čimbenika koji utječu na glavnu topljivost



Glavne faktori koji utječu na topljivost oni su polaritet, učinak zajedničkog iona, temperatura, tlak, priroda otopljene tvari i mehanički faktori.

Topivost tvari uglavnom ovisi o korištenom otapalu, kao io temperaturi i tlaku. Topivost tvari u određenom otapalu mjeri se koncentracijom zasićene otopine.

Otopina se smatra zasićenom kada dodavanje dodatne otopljene tvari više ne povećava koncentraciju otopine.

Stupanj topljivosti znatno varira ovisno o tvarima, od beskrajno topljivog (potpuno miješan), kao što je etanol u vodi, do slabo topljivog, kao što je srebrov klorid u vodi. Izraz "netopljiv" se često primjenjuje na slabo topljive spojeve (Boundless, S.F.).

Određene tvari su topljive u svim omjerima s danim otapalom, kao što je etanol u vodi, što je poznato kao mješljivost.

U različitim uvjetima, ravnotežna topljivost može se prevladati da bi se dobila otopina nazvana prezasićenom (Solubility, S.F.).

Glavni čimbenici koji utječu na topljivost

1. Polaritet

U većini slučajeva, otopljene tvari rastapaju u otapalima koja imaju sličan polaritet. Kemičari koriste popularni aforizam da bi opisali ovu značajku otopljenih tvari i otapala: "slično se otopi kao i".

Nepolarne otopljene tvari se ne otapaju u polarnim otapalima i obratno (Educating online, S.F.).

2. Djelovanje zajedničkog iona

Uobičajeni učinak jona je pojam koji opisuje smanjenje topljivosti ionskog spoja kada se u smjesu dodaje sol koja sadrži ion koji već postoji u kemijskoj ravnoteži..

Ovaj učinak najbolje se može objasniti načelom Le Châteliera. Zamislite ako je kalcijev sulfat slabo topiv ionski spoj, CaSO4, Dodaje se vodi. Neto ionska jednadžba za dobivenu kemijsku ravnotežu je kako slijedi:

CaSO4 (s) aCa2 + (aq) + SO42- (aq)

Kalcijev sulfat je malo topljiv. U ravnoteži, većina kalcija i sulfata postoji u čvrstom obliku kalcij sulfata.

Pretpostavimo da je topivi ionski spoj bakreni sulfat (CuSO4u otopinu. Bakar sulfat je topiv; Stoga je njegov jedini važan učinak u neto ionskoj jednadžbi dodavanje više sulfatnih iona (SO42-).

CuSO4 (s) 2Cu2 + (aq) + SO42- (aq)

Već prisutni (zajednički) disocijirani sulfatni sulfatni ioni su u smjesi od lagane disocijacije kalcijevog sulfata.

Stoga ovaj dodatak sulfatnih iona naglašava prethodno uspostavljenu ravnotežu.

Princip Le Chateliera nalaže da dodatni napor na ovoj strani proizvoda ravnoteže rezultira promjenom ravnoteže prema strani reaktanata kako bi se ublažila ta nova napetost..

Zbog promjene prema strani reaktanta, dodatno se smanjuje topivost slabo topivog kalcijevog sulfata (Erica Tran, 2016).

3. Temperatura

Temperatura ima izravan učinak na topljivost. Za većinu ionskih krutina, povećanje temperature povećava brzinu kojom se može napraviti otopina.

Kako se temperatura povećava, čestice krutine se kreću brže, što povećava šanse da one međusobno djeluju s više čestica otapala. To rezultira povećanjem brzine pri kojoj dolazi do rješenja.

Temperatura također može povećati količinu otopljene tvari koja se može otopiti u otapalu. Općenito govoreći, kako se temperatura povećava, otapaju se više čestica otopljene tvari.

Na primjer, kada se stolni šećer doda u vodu, to je jednostavan način da se napravi rješenje. Kada se ta otopina zagrije i šećer se i dalje dodaje, nađeno je da se velike količine šećera mogu dodati kada temperatura i dalje raste.

Razlog tome je što se temperatura povećava, pa se intermolekularne sile mogu lakše razbiti, što omogućuje da se više čestica otapala privuče česticama otapala..

Postoje i drugi primjeri, međutim, gdje povećanje temperature ima vrlo mali učinak na količinu otopljene tvari može se otopiti.

Kuhinjska sol je dobar primjer: gotovo jednaku količinu kuhinjske soli možete otopiti u ledenoj vodi, kao što možete u kipućoj vodi.

Za sve plinove, s porastom temperature, smanjuje se topljivost. Kinetička molekularna teorija može se koristiti za objašnjenje ove pojave.

Kako se temperatura povećava, molekule plina se kreću brže i mogu pobjeći iz tekućine. Zatim se smanjuje topljivost plina.

Gledajući sljedeći grafikon, plin amonijak, NH3, pokazuje značajno smanjenje topljivosti kako temperatura raste, dok sve ionske krutine pokazuju povećanje topljivosti kako se temperatura povećava (CK-12 Foundation, S.F.).

4. Pritisak

Drugi faktor, tlak, utječe na topljivost plina u tekućini, ali nikada na krutinu koja se otapa u tekućini.

Kada se primijeni tlak na plin koji je iznad površine otapala, plin će se pomaknuti do otapala i zauzeti dio prostora između čestica otapala..

Dobar primjer je gazirana soda. Pritisak se primjenjuje na silu CO2 molekula. Isto je tako i suprotno. Kada se tlak plina smanji, topljivost tog plina se također smanjuje.

Kada se limenka gaziranog pića otvori, tlak u sodi se spušta, tako da plin odmah počinje izlaziti iz otopine.

Ugljični dioksid koji je pohranjen u sodi se oslobađa i možete vidjeti pjenušavost na površini tekućine. Ako neko vrijeme ostavite otvorenu limenku sode, možda ćete primijetiti da napitak postaje ravan zbog gubitka ugljičnog dioksida.

Taj faktor tlaka plina izražava se u Henryjevom zakonu. Henryjev zakon kaže da je pri određenoj temperaturi topljivost plina u tekućini proporcionalna parcijalnom tlaku plina na tekućini.

Primjer Henryjevog zakona pojavljuje se u ronjenju. Kada je osoba uronjena u duboku vodu, pritisak se povećava i više se plinova otapa u krvi.

Dok se penjete s ronjenja u dubokoj vodi, ronilac se mora vratiti na površinu vode vrlo sporom brzinom kako bi se svim otopljenim plinovima omogućilo vrlo polagano napuštanje krvi.

Ako se osoba uzdigne prebrzo, može doći do hitne medicinske pomoći zbog plinova koji prebrzo napuštaju krv (Papapodcasts, 2010).

5. Priroda otopljene tvari

Priroda otopljene tvari i otapala i prisutnost drugih kemijskih spojeva u otopini utječu na topljivost.

Na primjer, možete otopiti veću količinu šećera u vodi, nego sol u vodi. U ovom slučaju se kaže da je šećer topljiviji.

Etanol u vodi je potpuno topljiv jedan s drugim. U ovom posebnom slučaju, otapalo će biti spoj koji je u većoj količini.

Veličina otopljene tvari također je važan čimbenik. Što su veće molekule otopljene tvari, to je veća njihova molekularna težina i veličina. Teže je molekulama otapala da okružuju veće molekule.

Ako su svi gore navedeni faktori isključeni, opće pravilo se može naći da su veće čestice općenito manje topljive.

Ako su tlak i temperatura isti kao i između dvije otopine istog polariteta, ona s manjim česticama obično je topivija (faktori koji utječu na topljivost, S.F.).

6. Mehanički čimbenici

Za razliku od brzine otapanja, koje uglavnom ovisi o temperaturi, brzina rekristalizacije ovisi o koncentraciji otopljene tvari na površini kristalne rešetke, koja je pogodnija kada je otopina nepokretna..

Stoga, miješanje otopine izbjegava ovu akumulaciju, maksimizirajući otapanje. (tipovi zasićenja, 2014).

reference

  1. (S.F.). topljivost. Preuzeto s boundles.com.
  2. Temelj CK-12. (S.F.). Čimbenici koji utječu na topljivost. Preuzeto s ck12.org.
  3. Obrazovanje na mreži. (S.F.). Čimbenici koji utječu na topljivost. Preuzeto s solubilityofthings.com.
  4. Erica Tran, D. L. (2016., 28. studenog). Topljivost i čimbenici koji utječu na topljivost. Preuzeto s chem.libretexts.org.
  5. Čimbenici koji utječu na topljivost. (S.F.). Preuzeto s sciencesource.pearsoncanada.ca.
  6. (2010., 1. ožujka). Čimbenici koji utječu na topljivost Dio 4. Preuzeto s youtube.com.
  7. topljivost. (S.F.). Dobavljeno iz chemed.chem.purdue.ed.
  8. tipovi zasićenja. (2014., 26. lipnja). Oporavio se od kemije libretex.org.