Chúng tôi giải thích độ tan là gì trong hóa học và những yếu tố ảnh hưởng đến nó. Ngoài ra, sản phẩm hòa tan là gì và các ví dụ khác nhau.
Độ tan là gì?
Trong hóa học, độ hòa tan là khả năng của một cơ thể hoặc một chất xác định (gọi tan) để hòa tan trong một môi trường nhất định (được gọi là dung môi); nghĩa là, nó là số tiền tối đa của một tan mà một dung môi có thể nhận được trong các điều kiện môi trường nhất định.
Chất tan là chất tan trong một dung môi nhất định. Nó có thể là một cứng, Một chất lỏng hoặc một khí ga. Nói chung, chất tan được tìm thấy với số lượng ít hơn so với dung môi trong giải tán.
Dung môi hay dung môi là chất trong đó hòa tan một chất tan nhất định. Dung môi thường được tìm thấy với số lượng lớn hơn chất tan trong dung dịch.
Độ hòa tan có thể được biểu thị bằng đơn vị nồng độ, chẳng hạn như nồng độ mol hoặc mol.
Nồng độ mol (gọi tắt là nồng độ mol) được định nghĩa là số mol chất tan trong một lít dung dịch (hoặc đơn vị tương đương) và được tính như sau:
Ở đâu:
- M (X). Nồng độ mol của chất X tính bằng mol / L.
- n (X). Chất lượng chất X thể hiện trong nốt ruồi (mol).
- V (X). Âm lượng độ hòa tan tính bằng lít (L) hoặc đơn vị tương đương.
Nồng độ mol (gọi tắt là nồng độ mol) được định nghĩa là số mol chất tan trong một kg dung môi và được tính như sau:
Ở đâu:
- m (X). Đó là nồng độ mol của chất X tính bằng mol / (kg dung môi).
- n (X). Nó là lượng chất của chất X tính bằng số mol (mol).
- m (dung môi tính bằng kg). Là khối lượng dung môi tính bằng kg.
Tuy nhiên, tính tan không phải là đặc tính chung của tất cả các chất. Một số hòa tan dễ dàng, một số khác khó hơn, và một số đơn giản là không hòa tan.
Tất cả cũng phụ thuộc vào những chất chúng ta đang trộn. Các Nước uốngVí dụ, thường được gọi là dung môi đa năng, không thể hòa tan hoàn toàn dầu.
Nhưng ngay cả khi một dung môi quản lý để hòa tan một chất tan, nó vẫn làm như vậy ở một mức độ nhất định, do đó các dung dịch có thể được phân loại thành:
- Bão hòa. Khi không còn chất tan nào có thể hòa tan được nữa, nghĩa là khi dung dịch có lượng chất tan tối đa mà dung môi hỗ trợ.
- Không bão hòa Khi tiếp tục có thể hòa tan thêm chất tan trong dung dịch.
- Quá bão hòa Khi dung dịch có nhiều chất tan hơn nó có thể tan. Có thể đạt được dung dịch siêu bão hòa bằng cách thay đổi các điều kiện nhất định, chẳng hạn như nhiệt độ, sao cho nhiều chất tan hòa tan hơn mức tối đa có thể hòa tan.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan
Về nguyên tắc, độ hòa tan của một chất phụ thuộc vào việc chúng ta trộn chất đó với chất nào. Nói chung, các chất được phân loại thành:
- Hòa tan trong nước. Chúng là những chất có thể hòa tan dễ dàng hơn (hoặc hoàn toàn) trong nước.
- Tan trong chất béo. Chúng là những chất có thể hòa tan dễ dàng hơn trong dầu.
Mặt khác, độ tan của các chất phụ thuộc vào các yếu tố sau:
Nhiệt độ. Hầu hết các chất rắn đều tăng khả năng hòa tan trong nước khi nhiệt độ tăng, mặc dù có một số ngoại lệ. Các hợp chất hữu cơ nói chung cũng tăng khả năng hòa tan khi nhiệt độ tăng. Sự gia tăng độ hòa tan này khi nhiệt độ tăng là do sự tăng tương tác giữa các vật rất nhỏ của chất tan và dung môi, do đó lực liên phân tử giữa chúng có thể bị phá vỡ. Mặt khác, các chất tan ở thể khí có một đặc tính khác là khi nhiệt độ tăng, độ tan trong dung môi hữu cơ tăng, nhưng lại giảm trong nước vì khí có xu hướng thoát ra khỏi chất lỏng khi nhiệt độ tăng.
Ví dụ, một cốc nước hòa tan một lượng đường nhất định, cho đến khi lượng đường dư bắt đầu lắng xuống đáy. Nếu chúng ta đun nóng cốc nước này, chúng ta sẽ nhận thấy lượng dư bắt đầu biến mất, làm tăng khả năng hòa tan của chất tan trong dung môi.
Sức ép. Áp suất ảnh hưởng chủ yếu đến khả năng hòa tan của các chất hòa tan ở thể khí. Bằng cách tăng áp suất của một chất tan ở thể khí, độ hòa tan của nó trong một dung môi nhất định sẽ tăng lên.
Bản chất của chất tan và dung môi. Những chất có cùng cực thì hòa tan vào nhau nên có câu: “tương tan tương khắc”. Tuy nhiên, khi một chất tan và một dung môi có độ phân cực khác nhau, chúng hoàn toàn không hòa tan vào nhau, mặc dù luôn có một dãy phân cực trung gian trong đó chất tan và dung môi có thể hòa tan một phần.
Sự phân cực là một thuộc tính của các hợp chất hóa học Chúng có xu hướng tách các điện tích trong cấu trúc của chúng.
Các phân tử Phân tử phân cực được tạo thành từ các nguyên tử có độ âm điện rất khác nhau, trong khi phân tử không phân cực được tạo thành từ nguyên tử có độ âm điện bằng nhau.
Nhưng độ phân cực của phân tử cũng được xác định bởi tính đối xứng của cấu trúc của nó, vì vậy có thể có những phân tử được tạo thành từ những nguyên tử có độ âm điện khác nhau, nhưng chúng được sắp xếp theo cách trong cấu trúc phân tử đến mức lưỡng cực của chúng và cuối cùng là phân tử triệt tiêu. . là apolar.
Sự kích động. Lắc hoặc khuấy các dung dịch làm tăng khả năng hòa tan của chất tan, vì nó góp phần tạo ra sự tương tác lớn hơn giữa chất tan và dung môi.
Sản phẩm hòa tan
Khi chúng ta nói về sản phẩm hòa tan hoặc sản phẩm ion (viết tắt Kchỉ có Ks), chúng tôi đề cập đến sản phẩm của nồng độ mol của ion tạo thành một hợp chất, được nâng lên đến các chỉ số cân bằng tương ứng của chúng trong phương trình cân bằng. Do đó, càng lớn thì Ksol thì hợp chất càng tan càng nhiều. Điều này được biểu thị theo công thức sau, xem xét phương trình cân bằng:
Ở đâu:
- Ksol. Nó là tích số tan.
- [Cn +] tháng. Nó là nồng độ mol của cation được nâng lên thành hệ số phân vị m.
- [Am-] n. Nó là nồng độ mol của anion được nâng lên hệ số phân vị n.
Ví dụ về độ hòa tan
- Muối hòa tan trong nước. Muối thông thường (natri clorua, NaCl) hòa tan dễ dàng trong nước, với tốc độ 360 gam / lít, miễn là nước ở 20ºC. Nếu chúng ta tăng nhiệt độ của dung môi, lượng muối mà chúng ta có thể hòa tan sẽ tăng lên.
- Đồ uống hấp dẫn Nước ngọt đóng hộp hoặc đóng chai mà chúng ta tiêu thụ hàng ngày có một lượng cạc-bon đi-ô-xít (CO2) ở thể khí hòa tan bên trong chúng, và do đó chúng có hiện tượng sủi bọt đặc trưng. Để đạt được điều này, các ngành nghề làm quá bão hòa hỗn hợp ở điều kiện áp suất rất cao. Do đó, khi chúng tôi mở chúng ra, áp suất sẽ cân bằng và rò rỉ khí bắt đầu.
- Các giải pháp iốt. Chúng tôi thường sử dụng dung dịch iốt để chữa lành các vết thương nông, không thể làm được với nước, vì iốt không hòa tan trong đó. Đó là lý do tại sao họ sử dụng rượu, mà tốc độ hòa tan được cải thiện và cho phép tạo ra hỗn hợp.
- Cà phê sữa. Để pha cà phê với sữa, chúng tôi thêm sữa vào dịch truyền và quan sát sự thay đổi của nó trong màu sắc cách chúng kết hợp. Điều này luôn được thực hiện với cà phê nóng, vì tốc độ hòa tan của cả hai chất đều tăng theo nhiệt độ. Tuy nhiên, nếu chúng ta đợi các chất nguội đi, chúng ta sẽ nhận thấy sự hình thành của kem trên bề mặt, vì dung dịch đã bão hòa nhanh hơn.