Растворимость и факторы влияющие на растворимость

Растворимость и факторы, влияющие на растворимость

Растворимость - это количество растворенного вещества в 100 см3 (100 мл) растворителя.

Пример: в 100 г воды при 20 ° С можно растворить 36 г соли. При этом растворимость соли при 20 ° С в 100 г воды составляет 36 г / 100 г.

Растворимость является характерным свойством веществ, мы можем различать вещества, зная их значения растворимости при той же температуре. Таблица, приведенная ниже, показывает растворимость некоторых веществ при 20 ° С; растворимость

Пример: 25 г соли X помещают в 40 см3 воды при 20 ° C. После процесса растворения 15 г Х остается нерастворенным на дне резервуара. Найти растворимость Х при 20 ° C на 100 г воды.

Решение:

25-15 = 10 г X растворяется в 40 см3 воды.

40 см3 воды растворяется в 10 г х

100 см3 воды растворяется? г х

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

? = 25 г х

Растворимость Х в 100 г воды при 20 ° С составляет 25 г / 100 см3

Пример: если растворимость KCl в воде при комнатной температуре составляет 25 г / 100 см3, то один из следующих растворов является насыщенным.

I. 50 г воды - 15 г KCl

II. 30 г воды - 10 г KCl

III. 20 г воды - 3 г KCl.

Решение:

I.

100 г воды растворяет 25 г KCl

50 г воды растворяет X г KCl

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

Х = 12,5 г KCl растворяется. Таким образом, 15-12,5 = 2,5 г KCl остается нерастворенным на дне резервуара.

II.

100 г воды растворяет 25 г KCl

30 г воды растворяет X г KCl

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

Х = 7,5 г KCl растворяется. Таким образом, 10-7,5 = 2,5 г KCl остается нерастворенным на дне резервуара.

III.

100 г воды растворяет 25 г KCl

20 г воды растворяет X г KCl

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

Х = 5 г KCl растворяется. Таким образом, если добавить 5-3 = 2 г KCl, его также можно растворить в 20 г воды.

Таким образом, I и II являются насыщенными растворами, а III является ненасыщенным раствором.

Факторы, влияющие на растворимость

Растворитель и типы растворенного вещества, температура, давление и общий ионный эффект являются факторами, влияющими на растворимость.

1) Растворитель и типы растворенного вещества:

  • Если молекулярные структуры растворенного вещества и растворителя схожи, большее количество растворенного вещества растворяется в растворителе по отношению к растворам, имеющим разнородную структуру растворенного вещества и молекулы растворителя.
  • Полярные вещества, такие как кислоты, основания, соли, спирт и сахар, очень хорошо растворяются в полярных растворителях, таких как вода.
  • Неполярные вещества, такие как I2, Br2 очень хорошо растворимы в неполярных веществах, таких как CCl4.

2) Температура:

Некоторые вещества лучше растворяются при повышении температуры, а некоторые лучше растворяются при понижении температуры. Растворы, принимающие тепло, называются эндотермическими, а растворы, выделяющие тепло, - экзотермическими.

а) Эндотермические растворы. Большинству твердых веществ требуется тепло для их растворения;

Х (с) + Тепло → Х (вод)

В растворах этого типа растворимость увеличивается с ростом температуры.

b) экзотермические решения: большинство газов выделяют тепло для растворения подобно;

Y (г) → Y (вод) + тепло

В растворах этого типа растворимость уменьшается с ростом температуры. график растворимости

Пример: посмотрите на следующие реакции и найдите, какие из них имеют растворимость, увеличивающуюся с температурой.

I. XY(s) + тепло → X+2(aq) + Y-2

II. XY2(s) → X+2(aq) + 2Y-1(aq) + тепло

III. XY3(s) → X+3(aq) + 3Y-1(aq) + тепло

Решение: В эндотермических растворах растворимость увеличивается с ростом температуры. Таким образом, поскольку реакция является эндотермической, ее растворимость увеличивается с повышением температуры. II и III являются экзотермическими реакциями, поэтому их растворимость уменьшается с температурой.
3) Давление:

Давление изменяет только растворимость газов в жидкостях. Растворимость газов в жидкостях увеличивается с увеличением парциального давления и уменьшается с уменьшением парциального давления. давление растворимости

4) Общий ион:

Растворимость любого твердого вещества, имеющего общие ионы с растворителем, ниже, чем растворимость в чистых растворителях. Например, растворимость AgNO3 в чистой воде больше, чем растворимость AgNO3 в NaNO3, поскольку они имеют общий ион NO3-.

Пример: Сравните растворимость NaCl в следующих растворителях;

I. Чистая вода

II. NaNO3 (водно)

III. Na2SO4 (водно)

Растворимость NaCl в чистой воде выше, чем у других, поскольку у них нет общих ионов. NaCl имеет один общий ион с NaNO3 и 2 общих иона с Na2SO4. Увеличение количества общего иона снижает растворимость. Таким образом, I>II>III

Факторы, влияющие на скорость сольватации

  • Типы материи
  • Изменение температуры (снижение для экзотермических растворов и увеличение для эндотермических растворов)
  • Поверхность контакта (сахарный песок растворяется быстрее, чем кусковой сахар)
  • Смешивание раствора увеличивает скорость сольватации.

Решения Экзамены и решение проблем