Peamised lahustuvust mõjutavad 6 tegurit



Peamised lahustuvust mõjutavad tegurid need on polaarsus, ühise iooni mõju, temperatuur, rõhk, lahustunud aine olemus ja mehaanilised tegurid.

Aine lahustuvus sõltub peamiselt kasutatavast lahustist, samuti temperatuurist ja rõhust. Aine lahustuvust konkreetses lahustis mõõdetakse küllastunud lahuse kontsentratsiooniga.

Lahust peetakse küllastunuks, kui täiendava lahustunud aine lisamine ei suurenda enam lahuse kontsentratsiooni.

Lahustuvuse aste varieerub suurel määral sõltuvalt ainetest, lõputult lahustuvast (täielikult segunevast), näiteks vees olevast etanoolist, halvasti lahustuvast, nagu näiteks hõbekloriidist vees. Terminit "lahustumatu" kasutatakse sageli halvasti lahustuvatele ühenditele (Boundless, S.F.)..

Teatavad ained lahustuvad kõikides proportsioonides antud lahustiga, näiteks etanooliga vees, seda omadust tuntakse segunemisena.

Erinevates tingimustes võib tasakaalu lahustuvuse ületada, et saada lahus, mida nimetatakse üleküllastatuks (lahustuvus, S.F.)..

Lahustuvust mõjutavad peamised tegurid

1 - polaarsus

Enamikul juhtudel lahustuvad lahustuvad lahustid sarnase polaarsusega lahustites. Keemikud kasutavad lahustuvate ja lahustite omaduste kirjeldamiseks populaarset aforismi: "sarnane lahustub nagu".

Mittepolaarsed lahustid ei lahustu polaarsetes lahustites ja vastupidi (haridus Internetis, S.F.).

2 - Ühise iooni mõju

Üldine ioonefekt on termin, mis kirjeldab ioonse ühendi lahustuvuse vähenemist, kui segule lisatakse sool, mis sisaldab keemilises tasakaalus juba olemas olevat iooni..

Seda mõju selgitab kõige paremini Le Châtelieri põhimõte. Kujutage ette, kui kaltsiumsulfaat on kergelt lahustuv ioonne ühend, CaSO4, See lisatakse veele. Saadud keemilise tasakaalu netovõrrand on järgmine:

CaSO4 (s) ⇌Ca2 + (aq) + SO42- (aq)

Kaltsiumsulfaat on veidi lahustuv. Tasakaalus eksisteerib enamik kaltsiumi ja sulfaadi kaltsiumsulfaadi tahkes vormis.

Oletame, et lahustuv ioonne ühend vasksulfaat (CuSO4) lisati lahusele. Vasksulfaat on lahustuv; Seetõttu on selle ainus oluline mõju neto-ioonvõrrandis rohkem sulfaatioonide lisamine (SO42-).

CuSO4 (s) uCu2 + (aq) + SO42- (aq)

Kaltsiumsulfaadi väikese dissotsiatsiooni tõttu on segus juba olemas (levinud) dissotsieerunud sulfaat-vasksulfaadi ioonid..

Seetõttu asetab see sulfaatioonide lisamine rõhku eelnevalt kindlaksmääratud tasakaalule.

Le Chatelieri põhimõte eeldab, et tasakaalulise toote sellel poolel tehtud lisapingutused põhjustavad tasakaalu muutumist reagentide poole, et leevendada seda uut pinget.

Reagentide poole muutumise tõttu väheneb kergelt lahustuva kaltsiumsulfaadi lahustuvus (Erica Tran, 2016)..

3 - Temperatuur

Temperatuuril on otsene mõju lahustuvusele. Enamiku ioonsete tahkete ainete puhul suurendab temperatuuri suurendamine kiirust.

Kui temperatuur tõuseb, liiguvad tahkete osakeste kiiremini, mis suurendab tõenäosust, et nad suhtlevad rohkem lahusti osakestega. Selle tulemusel suureneb kiirus, millega lahendus tekib.

Temperatuur võib samuti suurendada lahustis lahustuva lahustunud aine kogust. Üldiselt, kui temperatuur tõuseb, lahustuvad rohkem lahustunud osakesed.

Näiteks, kui lauasuhkrut lisatakse veele, on see lihtne lahendus. Lahuse kuumutamisel ja suhkru lisamisel leitakse, et temperatuuri jätkumisel võib lisada suuri koguseid suhkrut.

Selle põhjuseks on see, et temperatuuri tõustes võivad molekulidevahelised jõud kergemini lõhkuda, võimaldades lahustiosakestele rohkem lahustuvaid osakesi..

Siiski on ka teisi näiteid, kus temperatuuri tõus avaldab lahustunud aine kogusele väga vähe mõju.

Söögisool on hea näide: peaaegu sama palju lauasoola lahustatakse jäävees kui keevas vees.

Kõigi gaaside puhul, kui temperatuur tõuseb, väheneb lahustuvus. Selle nähtuse selgitamiseks võib kasutada kineetilist molekulaarset teooriat.

Kui temperatuur tõuseb, liiguvad gaasimolekulid kiiremini ja suudavad vedelikust välja pääseda. Gaasi lahustuvus väheneb.

Järgmist graafikut vaadates näitab ammoniaagi gaas, NH3, temperatuuri tõusu korral lahustuvuse tugevat langust, samas kui kõik ioonsed tahked ained näitavad temperatuuri tõusu juures lahustuvust (CK-12 Foundation, S.F.)..

4- Rõhk

Teine tegur, rõhk, mõjutab gaasi lahustuvust vedelikus, kuid mitte kunagi tahkisena, mis lahustub vedelikus.

Kui rõhk rakendatakse gaasi suhtes, mis on lahusti pinnast kõrgemal, liigub gaas lahusti ja hõivab osa lahustiosakeste vahel..

Hea näide on gaseeritud sooda. Survet rakendatakse süsinikdioksiidi molekulide soodasesse sundimiseks. Vastupidine on ka tõsi. Kui gaasirõhk väheneb, väheneb ka gaasi lahustuvus.

Kui gaseeritud jooki purk avatakse, langetatakse sooda rõhk, nii et gaas hakkab kohe lahusest välja tulema.

Soodas hoitav süsinikdioksiid vabaneb ja näete vedeliku pinnal kihisemist. Kui jätate mõneks ajaks lahtise sooda purki, võite märgata, et jook muutub tasapinnaliseks süsinikdioksiidi kadumise tõttu.

Seda gaasirõhutegurit väljendatakse Henry seaduses. Henry seaduses on sätestatud, et antud temperatuuril on gaasi lahustuvus vedelikus proportsionaalne vedeliku gaasi osalise rõhuga..

Henry õiguse näide on sukeldumisel. Kui inimene on sügavasse vette, suureneb rõhk ja veres lahustub rohkem gaase.

Sukeldudes sügavas vees, peab sukelduja tagasi vee pinnale väga aeglaselt, et kõik lahustunud gaasid jätaksid verd väga aeglaselt.

Kui inimene tõuseb liiga kiiresti, võib meditsiiniline hädaolukord tekkida gaaside tõttu, mis jätavad verd liiga kiiresti (Papapodcasts, 2010).

5. Lahustunud aine olemus

Lahustuvust mõjutavad lahustunud aine ja lahusti olemus ning teiste keemiliste ühendite olemasolu lahuses.

Näiteks võite vees lahustada suurema koguse suhkrut kui vees soola. Sel juhul öeldakse, et suhkur on rohkem lahustuv.

Etanool vees lahustuvad üksteisega täielikult. Sel konkreetsel juhul on lahusti ühend, mis on suuremas koguses.

Oluline tegur on ka lahustunud aine suurus. Mida suurem on lahustunud molekulid, seda suurem on nende molekulmass ja suurus. Lahustimolekulide puhul on suuremate molekulide ümbritsemine raskem.

Kui kõik ülalnimetatud tegurid on välistatud, võib leida üldise reegli, et suuremad osakesed on üldiselt vähem lahustuvad.

Kui rõhk ja temperatuur on samad kahe sama polaarsusega lahuse vahel, on väiksemate osakestega lahus tavaliselt lahustuvam (lahustuvust mõjutavad tegurid, S.F.)..

6- Mehaanilised tegurid

Erinevalt lahustumiskiirusest, mis sõltub peamiselt temperatuurist, sõltub ümberkristallimise kiirus lahustunud aine kontsentratsioonist kristalse võre pinnal, mis on eelistatud, kui lahus on liikumatu.

Seetõttu väldib lahuse segamine seda akumuleerumist, maksimeerides lahustumist. (küllastuse näpunäited, 2014).

Viited

  1. (S.F.). Lahustuvus. Välja otsitud aadressilt boundles.com.
  2. CK-12 sihtasutus. (S.F.). Lahustuvust mõjutavad tegurid. Välja otsitud aadressilt ck12.org.
  3. Õppimine võrgus. (S.F.). Lahustuvust mõjutavad tegurid. Välja otsitud aadressilt.com.
  4. Erica Tran, D. L. (2016, 28. november). Lahustuvus ja lahustuvust mõjutavad tegurid. Välja otsitud kem.libretexts.org.
  5. Lahustuvust mõjutavad tegurid. (S.F.). Välja otsitud aadressilt sciencesource.pearsoncanada.ca.
  6. (2010, 1. märts). Lahustuvust mõjutavad tegurid 4. osa. Välja otsitud saidilt youtube.com.
  7. Lahustuvus. (S.F.). Välja otsitud chemed.chem.purdue.ed.
  8. küllastumise tipud. (2014, 26. juuni). Taastunud keemiast libretex.org.