- Wat is oplosbaarheid?
- Factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden
- Oplosbaarheidsproduct
- Voorbeelden van oplosbaarheid
We leggen uit wat oplosbaarheid is in de chemie en welke factoren daarop van invloed zijn. Ook, wat is het oplosbaarheidsproduct en verschillende voorbeelden.
Wat is oplosbaarheid?
In chemie, oplosbaarheid is de capaciteit van een lichaam of a substantie vastbesloten (bel opgeloste stof) om op te lossen in een bepaald medium (genaamd oplosmiddel); dat wil zeggen, het is de maximale hoeveelheid a opgeloste stof die een oplosmiddel onder bepaalde omgevingsomstandigheden kan ontvangen.
De opgeloste stof is de stof die oplost in een bepaald oplosmiddel. Het kan een stevig, een vloeistof of een gas-. Over het algemeen wordt de opgeloste stof in een kleinere hoeveelheid gevonden dan het oplosmiddel in a ontbinding.
Het oplosmiddel of oplosmiddel is de stof waarin een bepaalde opgeloste stof oplost. Oplosmiddel wordt over het algemeen in grotere hoeveelheden aangetroffen dan opgeloste stof in oplossing.
Oplosbaarheid kan worden uitgedrukt in concentratie-eenheden, zoals bijvoorbeeld molariteit of molaliteit.
Molaire concentratie (aangeduid als molariteit) wordt gedefinieerd als het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing (of equivalente eenheid) en wordt als volgt berekend:
Waar:
- M (X). Molariteit van de stof x uitgedrukt in mol/L.
- n (X). Stof hoeveelheid stof x uitgedrukt in mollen (mol).
- V(X). Volume oplossing uitgedrukt in liter (L) of gelijkwaardige eenheden.
Molaire concentratie (aangeduid als molaliteit) wordt gedefinieerd als het aantal mol opgeloste stof in één kilogram oplosmiddel en wordt als volgt berekend:
Waar:
- m (X). Het is de molaliteit van de stof x uitgedrukt in mol / (kg oplosmiddel).
- n (X). Het is de hoeveelheid stof van de stof x uitgedrukt in mol (mol).
- m (oplosmiddel uitgedrukt in kg). Is de massa- oplosmiddel uitgedrukt in kg.
Oplosbaarheid is echter niet een universeel kenmerk van alle stoffen. Sommige lossen gemakkelijk op, andere moeilijker en sommige lossen gewoon niet op.
Het hangt ook allemaal af van welke stoffen we mengen. De Water, gewoonlijk het universele oplosmiddel genoemd, kan bijvoorbeeld olie niet volledig oplossen.
Maar zelfs wanneer een oplosmiddel erin slaagt een opgeloste stof op te lossen, doet het dat tot op zekere hoogte, waardoor oplossingen kunnen worden ingedeeld in:
- Verzadigd. Wanneer er geen opgeloste stof meer kan worden opgelost, dat wil zeggen, wanneer de oplossing de maximale opgeloste stof heeft die het oplosmiddel ondersteunt.
- onverzadigd Wanneer u meer opgeloste stof in de oplossing kunt blijven oplossen.
- oververzadigd Wanneer de oplossing meer opgeloste stof bevat dan kan oplossen. Een oververzadigde oplossing kan worden bereikt door bepaalde omstandigheden, zoals temperatuur, aan te passen, zodat er meer opgeloste stof oplost dan het maximum dat kan worden opgelost.
Factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden
De oplosbaarheid van een stof hangt in principe af van waarmee we het mengen. In grote lijnen worden stoffen ingedeeld in:
- In water oplosbaar. Het zijn degenen die gemakkelijker (of volledig) in water kunnen oplossen.
- Vet oplosbaar. Het zijn degenen die gemakkelijker kunnen oplossen in oliën.
Anderzijds hangt de oplosbaarheid van stoffen af van de volgende factoren:
Temperatuur. De meeste vaste stoffen verhogen hun oplosbaarheid in water met toenemende temperatuur, hoewel er enkele uitzonderingen zijn. Ook organische verbindingen verhogen in het algemeen hun oplosbaarheid bij toenemende temperatuur. Deze toename in oplosbaarheid bij toenemende temperatuur is te wijten aan de toegenomen interacties tussen de deeltjes van opgeloste stof en oplosmiddel, zodat de intermoleculaire krachten ertussen kunnen worden verbroken. Aan de andere kant hebben gasvormige opgeloste stoffen een ander gedrag, omdat wanneer de temperatuur stijgt, hun oplosbaarheid in organische oplosmiddelen toeneemt, maar deze neemt af in water omdat het gas de neiging heeft om uit de vloeistof te ontsnappen met de temperatuurstijging.
Een glas water lost bijvoorbeeld een bepaalde hoeveelheid suiker op, totdat het teveel naar de bodem begint te zakken. Als we dit glas water verwarmen, zullen we merken hoe de overmaat begint te verdwijnen, waardoor de oplosbaarheid van de opgeloste stof in het oplosmiddel toeneemt.
Druk. Druk beïnvloedt voornamelijk de oplosbaarheid van gasvormige opgeloste stoffen. Door de druk van een gasvormige opgeloste stof te verhogen, neemt de oplosbaarheid in een bepaald oplosmiddel toe.
Aard van de opgeloste stof en het oplosmiddel. Stoffen met dezelfde polariteit zijn in elkaar oplosbaar, vandaar de uitdrukking: "vergelijkbaar lost gelijkaardig op". Wanneer een opgeloste stof en een oplosmiddel echter verschillende polariteiten hebben, zijn ze volledig onoplosbaar in elkaar, hoewel er altijd een reeks tussenliggende polariteiten is waarin een opgeloste stof en een oplosmiddel gedeeltelijk oplosbaar kunnen zijn.
Polariteit is een eigenschap van chemische bestanddelen Ze hebben de neiging om elektrische ladingen in hun structuur te scheiden.
De moleculen Polaire moleculen zijn opgebouwd uit atomen waarvan de elektronegativiteit heel anders is, terwijl niet-polaire moleculen zijn opgebouwd uit atomen met gelijke elektronegativiteit.
Maar de polariteit van een molecuul wordt ook bepaald door de symmetrie van zijn structuur, dus er kunnen moleculen zijn die bestaan uit atomen waarvan de elektronegativiteit anders is, maar ze zijn zo gerangschikt in de moleculaire structuur dat hun dipolen en uiteindelijk het molecuul opheffen . is apolair.
Agitatie. Het schudden of roeren van de oplossingen verhoogt de oplosbaarheid van de opgeloste stof, omdat het bijdraagt aan een grotere interactie tussen de opgeloste stof en het oplosmiddel.
Oplosbaarheidsproduct
Als we het hebben over oplosbaarheidsproduct of ionisch product (afgekort Kalleen Ks), verwijzen we naar het product van de molaire concentraties van de ionen die een verbinding vormen, verhoogd tot hun respectievelijke stoichiometrische indices van de evenwichtsvergelijking. Dus hoe groter de Ksol, hoe oplosbaarder de verbinding zal zijn. Dit wordt uitgedrukt met de volgende formule, rekening houdend met de evenwichtsvergelijking:
Waar:
- Ksol. Het is het oplosbaarheidsproduct.
- [Cn +] m. Het is de molaire concentratie van het kation verhoogd tot de stoichiometrische coëfficiënt m.
- [Am-] n. Het is de molaire concentratie van het anion verhoogd tot de stoichiometrische coëfficiënt N.
Voorbeelden van oplosbaarheid
- Zout opgelost in water. Keukenzout (natriumchloride, NaCl) lost gemakkelijk op in water, met een snelheid van 360 gram per liter, zolang het water maar 20ºC is. Als we de temperatuur van het oplosmiddel verhogen, neemt de hoeveelheid zout die we kunnen oplossen toe.
- Koolzuurhoudende dranken De frisdranken in blik of flessen die we elke dag consumeren, bevatten een hoeveelheid van kooldioxide (CO2) gasvormig opgelost in hun binnenste, en daarom hebben ze hun karakteristieke bubbels. Om dit te behalen, industrieën oververzadigen de mengsel onder zeer hoge drukomstandigheden. Daarom, wanneer we ze ontdekken, wordt de druk in evenwicht gehouden en begint er een gaslek.
- Jodium oplossingen. We gebruiken vaak jodiumoplossingen om oppervlakkige wonden te genezen, die niet met water kunnen worden gemaakt, omdat jodium er niet in oplosbaar is. Daarom gebruiken ze alcohol, waarvan de oplosbaarheid verbetert en het mengsel kan worden geproduceerd.
- Koffie met melk. Om een koffie met melk te bereiden, voegen we de melk toe aan de infusie en observeren we de verandering in kleuren hoe ze mengen. Dit gebeurt altijd bij warme koffie, aangezien de oplosbaarheid van beide stoffen toeneemt met de temperatuur. Als we echter wachten tot de stoffen zijn afgekoeld, zullen we de vorming van crème op het oppervlak opmerken, omdat de oplossing sneller verzadigd raakt.