6 dejavnikov, ki vplivajo na glavno topnost



Glavne dejavniki, ki vplivajo na topnost gre za polarnost, učinek skupnega iona, temperaturo, tlak, naravo raztopine in mehanske dejavnike.

Topnost snovi je odvisna predvsem od uporabljenega topila, kot tudi od temperature in tlaka. Topnost snovi v določenem topilu se meri s koncentracijo nasičene raztopine.

Raztopina je nasičena, če dodajanje dodatne raztopine ne poveča koncentracije raztopine.

Stopnja topnosti je zelo različna, odvisno od snovi, od neskončno topne (popolnoma mešljivo), kot je etanol v vodi, do slabo topnega, kot je srebrov klorid v vodi. Izraz "netopen" se pogosto uporablja za slabo topne spojine (Boundless, S.F.).

Nekatere snovi so topne v vseh razmerjih z danim topilom, kot je etanol v vodi, ta lastnost je znana kot mešljivost..

Pod različnimi pogoji je mogoče uravnotežiti ravnovesno topnost, da dobimo raztopino, ki se imenuje prenasičena (Solubility, S.F.).

Glavni dejavniki, ki vplivajo na topnost

1 - Polarnost

V večini primerov se soluti raztopijo v topilih, ki imajo podobno polarnost. Kemiki uporabljajo popularni aforizem, da bi opisali to značilnost raztopin in topil: "Podobno se raztopi kot".

Nepolarne solute se ne raztopijo v polarnih topilih in obratno (Educating online, S.F.).

2. Učinek skupnega iona

Skupni ionski učinek je izraz, ki opisuje zmanjšanje topnosti ionske spojine, kadar se mešanici doda sol, ki vsebuje ion, ki že obstaja v kemičnem ravnotežju..

Ta učinek je najbolje razložiti z načelom Le Châtelierja. Predstavljajte si, če je kalcijev sulfat rahlo topna ionska spojina, CaSO4, Doda se vodi. Neto ionska enačba za nastalo kemično ravnotežje je naslednja:

CaSO4 (s) 2Ca2 + (aq) + SO42- (aq)

Kalcijev sulfat je rahlo topen. V ravnovesju večina kalcija in sulfata obstaja v trdni obliki kalcijevega sulfata.

Predpostavimo, da je topna ionska spojina bakrov sulfat (CuSO4raztopini. Bakrov sulfat je topen; Zato je njegov edini pomemben učinek v neto ionski enačbi dodatek več sulfatnih ionov (SO42-).

CuSO4 (s) 2Cu2 + (aq) + SO42- (aq)

Disociirani sulfatni bakreni sulfatni ioni so že prisotni (skupni) v zmesi zaradi rahle disociacije kalcijevega sulfata..

Zato je dodajanje sulfatnih ionov poudarek na predhodno vzpostavljenem ravnovesju.

Načelo Le Chatelier narekuje, da dodatni napor na tej strani produkta ravnotežja povzroči spremembo ravnotežja proti strani reaktantov, da se ublaži ta nova napetost..

Zaradi spremembe v smeri reaktantske strani se dodatno zmanjša topnost rahlo topnega kalcijevega sulfata (Erica Tran, 2016).

3. Temperatura

Temperatura neposredno vpliva na topnost. Za večino ionskih trdnih delcev povečanje temperature poveča hitrost, s katero je mogoče raztopino.

Ko se temperatura zviša, se delci trdne snovi premikajo hitreje, kar poveča možnosti, da z njimi vzajemno delujejo z več delci topila. Posledica tega je povečanje hitrosti, pri kateri pride do rešitve.

Temperatura lahko tudi poveča količino raztopine, ki jo lahko raztopimo v topilu. Na splošno, ko se temperatura poveča, se raztopi več delcev topila.

Na primer, ko se sladkorju v tabeli doda v vodo, je to preprost način za pripravo raztopine. Ko se ta raztopina segreje in se še dodaja sladkor, se ugotovi, da lahko dodamo velike količine sladkorja, ko temperatura še naprej narašča.

Razlog za to je, da se lahko z naraščanjem temperature medmolekularne sile lažje razgradijo, tako da lahko delce topila privabijo več delcev topila..

Obstajajo tudi drugi primeri, kjer pa lahko povišanje temperature zelo malo vpliva na količino raztopljene snovi.

Namizna sol je dober primer: v ledeni vodi lahko raztopimo skoraj enako količino kuhinjske soli kot v vreli vodi.

Pri vseh plinih, ko se temperatura poveča, se topnost zmanjša. Kinetično molekularno teorijo lahko uporabimo za razlago tega pojava.

Ko se temperatura dvigne, se plinske molekule premikajo hitreje in so sposobne pobegniti iz tekočine. Topnost plina se nato zmanjša.

Če pogledamo naslednji graf, plinski amoniak NH3 kaže močno zmanjšanje topnosti, ko se temperatura zviša, medtem ko vse ionske trdne snovi kažejo povečanje topnosti, ko se temperatura zviša (CK-12 Foundation, S.F.).

4 - Tlak

Drugi dejavnik, pritisk, vpliva na topnost plina v tekočini, vendar nikoli na trdno snov, ki se raztopi v tekočini.

Ko se tlak nanaša na plin, ki je nad površino topila, se bo plin premaknil v topilo in zasedel nekaj prostorov med delci topila..

Dober primer je gazirana soda. Pritisk se uporablja za sili molekule CO2 v sodo. Prav tako je tudi obratno. Ko se tlak plina zmanjša, se tudi topnost tega plina zmanjša.

Ko se pločevinka gazirane pijače odpre, se tlak v sodi zniža, tako da plin takoj začne izhajati iz raztopine..

Ogljikov dioksid, ki je shranjen v sodi, se sprošča in na površini tekočine lahko vidimo šumečino. Če nekaj časa pustite odprto pločevinko sode, lahko opazite, da se pijača zaradi izgube ogljikovega dioksida izravnava..

Ta faktor tlaka plina je izražen v Henryjevem zakonu. Henryjeva zakonodaja navaja, da je pri dani temperaturi topnost plina v tekočini sorazmerna z delnim tlakom plina na tekočini.

Primer Henryjevega zakona se pojavlja pri potapljanju. Ko je oseba potopljena v globoko vodo, se tlak poveča in več plinov se raztopi v krvi.

Med potopom iz potopa v globoko vodo mora potapljač vrniti na površino vode z zelo počasno hitrostjo, da omogoči vsem raztopljenim plinom, da zelo počasi zapustijo kri..

Če se oseba prehitro povzpne, lahko pride do nujne medicinske pomoči zaradi plinov, ki prehitro zapustijo kri (Papapodcasts, 2010).

5. Narava raztopine

Narava raztopine in topila ter prisotnost drugih kemičnih spojin v raztopini vplivajo na topnost.

Na primer, v vodi lahko raztopite večjo količino sladkorja kot sol v vodi. V tem primeru velja, da je sladkor bolj topen.

Etanol v vodi je popolnoma topen med seboj. V tem posebnem primeru bo topilo spojina, ki je v večji količini.

Velikost topila je tudi pomemben dejavnik. Večje kot so molekule topljenca, večja je njihova molekulska masa in velikost. Težje je, da molekule topil obdajajo večje molekule.

Če so vsi prej omenjeni faktorji izključeni, lahko ugotovimo splošno pravilo, da so večji delci na splošno manj topni.

Če sta tlak in temperatura enaka kot med dvema raztopinama enake polarnosti, je tista z manjšimi delci običajno bolj topna (dejavniki, ki vplivajo na topnost, S.F.).

6 - Mehanski dejavniki

V nasprotju s hitrostjo raztapljanja, ki je odvisna predvsem od temperature, je hitrost prekristalizacije odvisna od koncentracije topila na površini kristalne rešetke, ki je prednostna, če je raztopina nepremična..

Torej mešanje raztopine preprečuje to kopičenje, kar povečuje raztapljanje. (tipi zasičenosti, 2014).

Reference

  1. (S.F.). Topnost. Vzpostavljeno iz boundles.com.
  2. Fundacija CK-12. (S.F.). Dejavniki, ki vplivajo na topnost. Vzpostavljeno iz ck12.org.
  3. Izobraževanje na spletu. (S.F.). Dejavniki, ki vplivajo na topnost. Vzpostavljeno iz solubilityofthings.com.
  4. Erica Tran, D. L. (2016, 28. november). Topnost in dejavniki, ki vplivajo na topnost. Vzpostavljeno iz chem.libretexts.org.
  5. Dejavniki, ki vplivajo na topnost. (S.F.). Vzpostavljeno iz sciencesource.pearsoncanada.ca.
  6. (2010, 1. marec). Dejavniki, ki vplivajo na topnost, del 4. Vzpostavljeno iz youtube.com.
  7. Topnost. (S.F.). Vzpostavljeno iz chemed.chem.purdue.ed.
  8. nasičenost. (2014, 26. junij). Pridobljena iz kemije libretex.org.