Definiția solubilității în chimie

Solubilitatea este definită drept cantitatea maximă a unei substanțe care poate fi dizolvată în alta. Este cantitatea maximă de solut care poate fi dizolvată într-un solvent la echilibru, care produce o soluție saturată. Când sunt îndeplinite anumite condiții, soluția suplimentară poate fi dizolvată dincolo de punctul de solubilitate de echilibru, care produce o soluție suprasaturată. Dincolo de saturație sau suprasaturare, adăugarea mai mult de solut nu crește concentrația soluției. În schimb, excesul de solut începe să precipite din soluție.

Procesul de dizolvare este denumit dizolvare. Solubilitatea nu este aceeași proprietate a materiei ca viteza soluției, care descrie cât de rapid se dizolvă un solut într-un solvent. Nici solubilitatea nu este aceeași cu capacitatea unei substanțe de a dizolva alta ca urmare a unei reacții chimice. De exemplu, zincul metalic „se dizolvă” în acid clorhidric printr-o reacție de deplasare care are ca rezultat ioni de zinc în soluție și eliberarea de gaz de hidrogen. Ionii de zinc sunt solubili în acid. Reacția nu ține de solubilitatea zincului.

În cazuri cunoscute, un solut este un solid (de exemplu, zahăr, sare) și un solvent este un lichid (de exemplu, apă, cloroform), dar solutul sau solventul poate fi un gaz, lichid sau solid. Solventul poate fi fie o substanță pură sau un amestec.

Termenul insolubil implică un solut este slab solubil într-un solvent. În foarte puține cazuri este adevărat că nici un solut nu se dizolvă. În general, un solut insolubil încă se dizolvă puțin. Cu toate că nu există o limită dura și rapidă care definește o substanță ca insolubilă, este comună aplicarea unui prag în care un solut este insolubil este mai mic de 0,1 grame se dizolvă la 100 de mililitri de solvent..

Mizabilitate și solubilitate

Dacă o substanță este solubilă la toate proporțiile într-un solvent specific, este numită miscibilă în ea sau posedă proprietatea numită miscibilitate. De exemplu, etanolul și apa sunt complet miscibile între ele. Pe de altă parte, uleiul și apa nu se amestecă sau se dizolvă între ele. Uleiul și apa sunt considerate a fi nemiscibil.

Solubilitatea în acțiune

Cum se dizolvă un solut depinde de tipurile de legături chimice din solut și solvent. De exemplu, când etanolul se dizolvă în apă, își păstrează identitatea moleculară ca etanol, dar noi legături de hidrogen se formează între etanol și molecule de apă. Din acest motiv, amestecarea etanolului și a apei produce o soluție cu un volum mai mic decât ai obține din adăugarea volumelor inițiale de etanol și apă.

Când clorura de sodiu (NaCl) sau alt compus ionic se dizolvă în apă, compusul se disociază în ionii săi. Ionii devin solvatată sau înconjurat de un strat de molecule de apă.

Solubilitatea implică echilibru dinamic, implicând procese opuse de precipitare și dizolvare. Echilibrul este atins atunci când aceste procese apar la o viteză constantă.

Unități de solubilitate

Graficele și tabelele de solubilitate listează solubilitatea diferiților compuși, solvenți, temperatură și alte condiții. IUPAC definește solubilitatea în termeni de o proporție de solut la solvent. Unitățile de concentrație admise includ molaritatea, molalitatea, masa pe volum, raportul aluniței, fracția aluniței și așa mai departe.

Factorii care afectează solubilitatea

Solubilitatea poate fi influențată de prezența altor specii chimice într-o soluție, fazele solutului și solventului, temperatura, presiunea, mărimea particulelor de solut și polaritatea.