Растворимость

Растворимость вещества при данных условиях определяет концентрация насыщенного раствора. До настоящего времени не существует единой теории, позволяющей вывести общие законы растворимости. Это положение в значительной степени обусловлено тем, что растворимость разных веществ очень различно зависит от температуры. Единственное, чем можно руководствоваться, это найденным опытным путем положением – подобное растворяется в подобном. Смысл этого положения заключается в следующем: если у растворителя молекулы неполярны или малополярны (бензин, эфир), то в нем хорошо будут растворяться вещества с неполярными или малополярными молекулами, хуже – вещества с сильно выраженной полярностью и практически совсем не будут растворяться вещества, построенные по ионному типу. Растворители с сильно выраженным полярным характером молекул (вода) будут, как правило, хорошо растворять вещества с молекулами полярного и отчасти ионного типов и плохо – вещества с неполярными молекулами.

Полярность растворителя может быть охарактеризована величиной его диэлектрической проницаемости (ξ), которая показывает во сколько раз по сравнению с вакуумом (ξ = 1) уменьшается притяжение или отталкивание между двумя расположенными в данной среде электрическими зарядами. Подобное ослабление взаимодействия при прочих равных условиях тем больше, чем более полярны молекулы вещества среды.

Растворимость газов, жидкостей и твердых веществ в воде

Растворимость отдельных газов в воде очень различна. Например, при обычных условиях один объем воды растворяет 0,02 объема водорода или 400 объемов хлористого водорода. Большая часть газов лучше растворяется в менее полярных растворителях, чем в воде. При нагревании растворимость газов в жидкостях почти всегда уменьшается, Поэтому кипячением последних часто удается полностью освободить их от растворенных газов.

О растворимости газа в жидкости говорит закон Генри-Дальтона.: Молярная растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна его парциальному давлению.

С = К ∙ Р

где С – концентрация газа в растворе,

К – коэффициент пропорциональности, зависящий от температуры, а также от природы газа и растворителя,

Р – давлении газа над раствором

Закон Генри-Дальтона верен для разбавленных растворов и при отсутствии химического взаимодействия растворяемого газа с растворителем.

В случае смеси газов каждый из них поглощается пропорционально своему парциальному давлению.

При растворении жидкостей в воде могут быть различные случаи. Например, вода и спирт смешиваются друг с другом в любых соотношениях, а вода и бензин практически нерастворимы друг в друге. Наиболее общим является случай ограниченной взаимной растворимости, как это наблюдается в системе вода-эфир. При нагревании растворимость жидкостей в воде в одних случаях может увеличиваться, а у других – уменьшается.

Растворимость твердых веществ для отдельных растворяемых веществ колеблется в очень широких пределах. В подавляющем большинстве случаев она более или менее резко увеличивается при повышении температуры. Зависимость растворимости от температуры удобно выражать графически в виде кривых растворимости.