Вещества атомного строения, как правило, практически не растворяются в одном растворителе.
Есть вещества, которые смешиваются между собой в любых соотношениях, например вода и этиловый спирт. Жидкости – вода, бензол, спирт, расплавленные металлы и другие обладают способностью поглощать, растворять в себе другие жидкости, газы, твердые вещества, образуя однородные системы – растворы. В некоторых случаях растворы образуются при произвольном соотношении веществ (спирт и вода), но, как правило, растворимость большинства веществ ограничено.
Растворимость вещества в определенном растворителе характеризуют ее максимальной массой, которая может раствориться при данных условиях (температуры, давления) в 100 г растворителя.
Различают насыщенные, ненасыщенные, пресыщенные, концентрированные и разбавленные растворы.
Твердые вещества, большинство газов и жидких веществ растворяются в воде в определенных соотношениях. Так, при 20 ° С в воде массой 100 г может раствориться меди (II) сульфат, масса которого не превышает 20,7 г. При этой же условии растворяется хлорид натрия массой 36 г. Более натрия хлорида раствориться в этом растворе не может, то есть раствор является насыщенным.
Кривые растворимости некоторых солей
Раствор, в котором вещество больше не растворяется при данной температуре, называется насыщенным.
Раствор, в котором вещество еще может растворяться при данной температуре, называется ненасыщенным.
Например, если в воде массой 100 г растворить хлорид натрия массой 20 г при температуре 20ºС, образуется ненасыщенный раствор.
Кривые растворимости некоторых газов
Пресыщенный раствор – это раствор, в котором при данной температуре растворено больше растворимого вещества, которая может растворяться при нормальных условиях.
Как образуется пересыщенный раствор? При снижении температуры насыщенный раствор может при определенных условиях сохранять указанную концентрацию вещества, то есть концентрация раствора может оказаться выше, чем в насыщенном растворе при данной температуре (например, фруктовое варенье).
Насыщенные растворы стабильны системами, при данной температуре они могут существовать сколь угодно долго без изменения концентрации. Пресыщенные растворы нестабильны системами, то есть достаточно перемешать или бросить в такой раствор крохотный кристаллик вещества, как сразу же начинает выделяться твердая фаза. Этот процесс до тех пор, пока концентрация вещества не достигнет концентрации насыщенного раствора при данной температуре (этим объясняется кристаллизация варенье при длительном хранении).
Разбавленный раствор – это раствор, в котором мало растворенного вещества.
Концентрированный раствор – это раствор, в котором много растворенного вещества. Понятие «концентрированный раствор» и «насыщенный раствор», как «разбавленный раствор» и «ненасыщенный раствор», не являются тождественными, поскольку основываются на разных признаках. Первые в обоих парах понятий связанные с количественным составом раствора, вторые – с растворимостью вещества.
за 50ºС уменьшится из-за образования пузырьков.
Довольно часто растворимость твердых и жидких веществ определяют массой вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя при определенной температуре, чтобы раствор стал насыщенным. Растворимость газов определяющие объему газа, который может раствориться у 1л растворителя определенной температуры. Эта величина называется коэффициентом растворимости.
Например: в 100 г воды при температуре 10ºC может раствориться 51,7 г Pb (NO3) 2.
Процесс растворения вещества зависит от различных факторов. В зависимости от природы растворенного вещества их можно разделить на три группы:
а) хорошо растворимые, если 100 г воды растворяются более 10 г вещества. Это вещества с ковалентной полярным и ионной связью. Например, сахар, соль, спирт, щелочи;
б) малорастворимые, если растворяются менее 1 г вещества. Это вещества с ковалентной неполярной связью. Например, кисель, азот, гипс;
в) практически нерастворимые, если в раствор переходит менее 0,01 г вещества. Например, масло, керосин.
Вещества ионной природы (соли, щелочи), или вещества, молекулы которых являются полярными (кислоты), хорошо растворимы в полярных растворителях, например в воде. Вещества с неполярными молекулами – азот N2, метан – СН4, масло и многие другие, а также имеющие атомное строение, является нерастворимыми в воде, или растворяются очень мало.
Растворимость большинства твердых веществ с повышением температуры увеличивается. Растворимость газов, наоборот, уменьшается с повышением температуры. Давление влияет только на растворимость газов. С уменьшением давления, растворимость газа уменьшается.
Для того, чтобы ускорить процесс растворения твердых веществ, используют несколько приемов:
вещество перед растворением измельчают, чтобы увеличить поверхность контакта с растворителем;
растворения осуществляют при нагревании;
смесь вещества и растворителя перемешивают.
Итог:
По количеству растворенного вещества растворы делят на насыщенные, ненасыщенные, перенасыщены, разбавленные и концентрированные.
Растворимость вещества показывает, какая масса ее может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре, чтобы раствор стал насыщенным.
Вода – универсальный растворитель, так как молекула воды полярная и легко разрушает кристаллические решетки растворимых веществ, особенно веществ с ионной или ковалентной полярным связью.
Вопросы
Дайте определение понятию «раствор».
Что понимают под термином «растворимость»? Приведите примеры хорошо растворимых, малорастворимых и практически нерастворимых веществ?
Какие условия влияют на процесс растворения веществ?
Может быть раствор одновременно разбавленным и насыщенным; концентрированным и ненасыщенным?
Какую классификацию растворов вы запомнили?
(No Ratings Yet)
Загрузка...