Løselighet
Den oppløselighet er evnen til en substans som kalles oppløst stoff , for å oppløse i en annen substans, som kalles oppløsningsmiddel , for å danne en blanding homogen kalt løsning . Den solubilisering betyr prosessen med oppløsning.
I termodynamikk er masseløselighet en fysisk størrelse betegnet s som angir den maksimale massekonsentrasjonen av løsemidlet i løsningsmidlet, ved en gitt temperatur. Den således oppnådde løsningen blir deretter mettet. Likeledes er molær løselighet den maksimale molare konsentrasjonen av det oppløste stoffet i løsningsmidlet ved en gitt temperatur. Masseløseligheten uttrykkes i g / L, og molarløseligheten uttrykkes i mol / L.
Løselighetsprodukt
Definisjon og uttrykk
Løselighetsproduktet er - i tilfelle en ionisk fast forbindelse - likevektskonstanten i oppløsningsreaksjonen. Denne konstanten er betegnet med K s (T) . Det avhenger bare av temperaturen T, og generelt øker den med denne for faste stoffer og synker for gassene. Løseligheten s er en funksjon av løselighetsproduktet og varierer i samme retning.
Tenk på følgende reaksjon:
PÅmBikke(s)⟺m⋅PÅikke+(påq)+ikke⋅Bm-(påq) {\ displaystyle {A_ {m} B_ {n}} _ {\ mathrm {(s)}} \ Longleftrightarrow m \ cdot {A ^ {n +}} _ {\ mathrm {(aq)}} + n \ cdot {B ^ {m -}} _ {\ mathrm {(aq)}} ~}Løselighetsproduktet K s er gitt ved forholdet: med og , i virksomhet for de ioniske arter . I lave konsentrasjoner kan aktivitet og konsentrasjon forveksles .
Ks=(påPÅikke+)m×(påBm-)ikke{\ displaystyle K _ {\ text {s}} = (a_ {A ^ {n +}}) ^ {m} \ times (a_ {B ^ {m -}}) ^ {n}}påPÅikke+{\ displaystyle a_ {A ^ {n +}}}påBm-{\ displaystyle a_ {B ^ {m-}}}
Jo lavere K s , desto mindre løselig er stoffet.
Forholdet mellom løselighetsprodukt og løselighet
Tenk på følgende reaksjon: m 1 / v 1 = m 2 / v 2
PÅmBikke(s)⟺m⋅PÅikke+(påq)+ikke⋅Bm-(påq) {\ displaystyle {A_ {m} B_ {n}} _ {\ mathrm {(s)}} \ Longleftrightarrow m \ cdot {A ^ {n +}} _ {\ mathrm {(aq)}} + n \ cdot {B ^ {m -}} _ {\ mathrm {(aq)}} ~}med:
Konsentrasjonsutvikling
Tid
|
A m B n |
m A n + |
n B m - |
---|
t = 0
|
vs.
|
0
|
0
|
t pågår
|
c - s
|
m · s
|
n · s
|
Derfor :
K s = [ a (A n + )] m · [ a (B m - )] n = ( m · s ) m · ( n · s ) n = m m · n n · s m · s n
Fra hvor :
Oppløselighetsegenskapene s av et stoff kan uttrykkes ved:s=(Ksmm⋅ikkeikke)1m+ikke{\ displaystyle s = \ left ({\ frac {K _ {\ text {s}}} {m ^ {m} \ cdot n ^ {n}}} \ right) ^ {\ frac {1} {m + n}}}
Parametere som påvirker løseligheten
Generelt :
- den polaritet som vel som tilstedeværelsen av hydrogenbindinger i et molekyl innflytelse dets dissosiasjon ;
- når temperaturen på løsningen øker:
- hvis løsemidlet er fast, øker eller avløses oppløseligheten som en funksjon av dens entalpi av oppløsning;
- hvis løsemidlet er en væske, øker løseligheten med temperaturen;
- hvis løsemidlet er gassformig, reduseres løseligheten;
- når trykket øker:
- hvis løsningsmidlet er gass, øker løseligheten;
- om det spesielle punktet med løselighet av gasser i vann, se Henrys lov ;
- løseligheten av et salt reduseres hvis et ion av dette saltet allerede er tilstede i løsningen: dette er den vanlige ioneffekten ( f.eks. oppløsning av KCl i en løsning der Cl - ionene allerede er introdusert );
- den pH-verdien kan også sterkt påvirke løseligheten av visse stoffer.
Disse faktorene kan virke synergistisk med hverandre.
Forutsigelse av løselighet etter gruppebidrag
Kjemikere kan estimere effektiviteten til en blanding ved å bestemme oppløselighetsparametrene til løsningsmidlet og løsemidlet, ofte referert til som "Hildebrand-parametere". Disse er relativt omtrentlige og har fortsatt å være gjenstand for forskjellige forbedringer, de mest kjente er parametrene til Hansen, van Krevelen eller Stefanis.
Merknader og referanser
-
Vær imidlertid forsiktig med at denne temperaturen vil variere hvis oppløsningen er exo eller endoterm
-
Grambow B., Michel N., “Løselighet av faste stoffer i vann: overflateegenskap eller fast stoff? » [PDF] , The 6 th Vitenskapelige Days of Marcoule, 15 til 19 mai 2006, s. 1 , 53 s. , Subatech, Nantes.
Se også
Relaterte artikler
Bibliografi
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">