§7.2. Розчинність речовин у воді

Здатність речовини розчинятися в розчиннику, називається РОЗ­ЧИННІСТЮ. Існують добре і мало розчинні речовини. Кіль­кіс­но розчинність виражають числом грамів речовини, яка може розчиниться в 100 г розчинника (води) при даній температурі, або молярною концентрацією насиченого розчину.

Розчинність залежить від природи речовини і розчинника, від температури і від тиску (для газів).

Розчинність більшості твердих речовин збільшується з підви­щен­ням температури. Залежність розчинності (Р) твердих речовин від температури показують КРИВІ РОЗЧИННОСТІ. Вони допомагають знаходити розчинність речовин при різній температурі розчинів.

а	б Кристалічні речовини поділяють на: P - добре розчинні (більше 1,0 г на 100 г води); M – малорозчинні (0,1 г - 1,0 г на 100 г води); Н – нерозчинні (меньше 0,1 г на 100 г води).

Рис. 7.1. Криві розчинности твердих (а) і газоподібних (б) речовин.

Розчинність газів при підвищенні температури зменшується, а при підвищенні тиску збільшується.

- Природа розчинника. При утворенні розчину зв'язок між частинками кожного з компонентів замінюється зв'язками між частинками різних компонентів. Щоб нові зв'язки могли утворитися, компоненти розчину повинні мати однотипні зв'язки, тобто бути однієї природи. Тому йонні речовини добре розчиняються в полярних розчинниках і погано в неполярних, а молекулярні речовини – навпаки.

- Вплив температури. Якщо розчинення речовини є екзотерміч­ним процесом, то з підвищенням температури її розчинність зменшу­ється (наприклад, Ca(OH)₂ у воді) і навпаки. Для більшості солей ха­рак­терне збільшення розчинності при нагріванні. Практично всі гази розчиняються з виділенням тепла. Розчинність газів в рідинах з під­ви­щенням температури зменшується, а з пониженням збільшується.

- Вплив тиску. З підвищенням тиску розчинність газів в рідинах збільшується, а з пониженням зменшується.

Тиск не впливає на розчинність твердих речовин. Зате збільшення тиску підвищує розчинність газів. В цьому можна переконатися, відкривши пляшку з мінеральною водою, в якій вуглекислий газ розчиняють під тиском. Як тільки пляшку відкривають, тиск в ній падає і тут же зменшується розчинність газу, який починає виділятися з розчину у вигляді бульбашок.

Механізм розчинення

РОЗЧИНЕННЯ – це складний фізико-хімічний процес, який склада­єть­ся з трьох стадій:

1. Гідратація (сольватація) молекул або йонів речовини молеку­лами розчинника, що розчиняється (екзотермічний процес ΔQ₁>0).

Розчини утворюються при взаємодії розчинника і розчиненої речовини. Процес взаємодії розчинника і розчиненої речовини назива­ється СОЛЬВАТАЦІЯ (якщо розчинником є вода – ГІДРАТАЦІЯ)

2. Руйнування кристалічних ґраток (ендотермічний процес ΔQ₂<0).

3. Дифузія гідратів (сольватів) в розчині (мимовільний процес ΔQ₃=0).

Залежно від співвідношення теплових ефектів Q₁ і Q₂ процес розчинення може бути екзо- або ендотермічним.