Solubilità – che cosa è questo?

Chimica – una scienza interessante e piuttosto complessa. I suoi termini e concetti che incontriamo nella vita di tutti i giorni, e non sempre intuitivi, il loro significato e qual è il suo significato. Uno di questi concetti è la solubilità. Questo termine è ampiamente usato nella teoria delle soluzioni, e nella vita di tutti i giorni ci troviamo di fronte con il suo uso, perché circondata da queste stesse soluzioni. Ma è importante non tanto l'uso del termine, in cui tali fenomeni fisici che rappresenta. Ma prima di procedere alla parte principale della nostra storia, avanti veloce fino al XIX secolo, quando Svante Arrhenius e Wilhelm Ostwald formulato la teoria della dissociazione elettrolitica.

storia

Inizia lo studio di soluzioni e solubilità della teoria fisica della dissociazione. E 'il più facile da capire, però, è troppo primitiva e solo una parte dei punti coincidono con la realtà. L'essenza di questa teoria è che il soluto di entrare nella soluzione decompone in particelle cariche chiamate ioni. Queste particelle e determinano le proprietà chimiche della soluzione e alcune delle sue proprietà fisiche, tra cui conducibilità ed un punto di ebollizione, il punto di fusione e cristallizzazione.

Tuttavia, una più complesse teorie che considerano il sistema come una soluzione, in cui le particelle interagiscono tra loro e formano un cosiddetto solvati – ioni circondato da dipoli. Dipolo – è generalmente una molecola neutra, che opposto poli carica. Dipolo è di solito una molecola di solvente. Una volta in soluzione, il soluto si dissolve in ioni e dipoli sono attratti gli ioni di carica opposta, uno in relazione ad essi fine, e altri ioni – rispettivamente altra carica opposta rispetto alla fine di esso. Così ottenuto solvati e – molecole sono rivestiti con altre molecole neutre.

Ora parliamo un po 'l'essenza delle teorie stesse, e guardare da vicino.

teoria delle soluzioni

La formazione di tali particelle può essere dovuta a vari fenomeni che non possono essere descritte utilizzando la teoria classica di soluzioni. Ad esempio, il calore di reazione sciolto. Dal punto di vista della teoria di Arrhenius, è difficile dire perché a scioglimento di una sostanza in un altro calore può essere assorbito e rilasciato. Sì, c'è una distruzione del reticolo cristallino e, quindi, l'energia consumata e la soluzione venne raffreddata sia o rilasciato dal decadimento per l'eccesso di energia dei legami chimici. Ma per spiegare che è impossibile, perché egli rimane meccanismo di rottura incomprensibile dal punto di vista della teoria classica. Se la teoria applicata soluzione chimica, diventa chiaro che le molecole di solvente nelle cavità incuneamento griglie, distruggono suo interno, come shell "scherma" ioni parte solvato.

Nella prossima sezione vedremo ciò che la solubilità e tutto ciò che riguarda questo valore apparentemente semplice ed intuitivo.

Il concetto di solubilità

Intuitivamente chiaro che la solubilità mostra quanto bene una sostanza disciolta in un dato solvente. Tuttavia, la natura del soluto che conosciamo è di solito molto piccola. Perché, ad esempio, gesso non è solubile in acqua e sale – al contrario? Tutta la materia è la forza dei legami all'interno della molecola. Se i legami sono forti, è causa di questo, queste particelle non possono dissociarsi in ioni, distruggendo in tal modo il cristallo. Così egli rimane insolubile.

Solubilità – è una caratteristica quantitativa di mostrare quale frazione del soluto è in forma di particelle solvatate. Il suo valore dipende dalla natura del soluto e solvente. Solubilità in acqua per diverse sostanze sono diversi, a seconda delle legami tra gli atomi nella molecola. Sostanze con legami covalenti sono molto bassa solubilità, mentre con ionica – la più alta.

Ma non è sempre possibile capire quale sia il valore della solubilità di una grande e ciò che è piccolo. Pertanto, la prossima sezione discutere di ciò che è la solubilità di sostanze diverse in acqua.

confronto

In natura, ci sono un sacco di solventi liquidi. esiste più più sostanze alternative che possono servire come l'ultimo caso di raggiungimento di determinate condizioni, come ad esempio un certo stato di aggregazione. È chiaro che se Raccogliere i dati di solubilità in uno all'altro ogni coppia "sostanza disciolta – solvente" non è sufficiente per l'eternità, perché si scopre un enorme numero di combinazioni. Pertanto, è successo che il solvente universale pianeta e lo standard è l'acqua. L'abbiamo fatto perché è più comune sulla Terra.

Così, la tabella di solubilità in acqua per molte centinaia di migliaia di sostanze è stato redatto. Abbiamo visto tutti, ma in una forma breve e comprensibile. Le celle della tabella sono incise lettere identificative sostanza solubile che è insolubile o leggermente solubile. Ma c'è un tavolo più specializzato per coloro che capisce seriamente la chimica. Ci esatto valore numerico indicato solubilità in grammi per litro di soluzione.

Ora torniamo alla teoria di una cosa come la solubilità.

solubilità chimica

Come è il processo di dissoluzione per sé, abbiamo già discusso nelle sezioni precedenti. Ma ecco come, ad esempio, per scrivere il tutto sotto forma di una reazione? Tutto ciò che non è così semplice. Ad esempio, sciogliendo la reazione acida si verifica l'interazione ione idrogeno con acqua per formare ioni idronio, H ₃ O ^+. Così, per l'equazione di reazione HCl potrebbe essere:

HCl + H ₂ O = H ₃ O ^{+ +} Cl ^–

Solubilità dei sali, a seconda della loro struttura, come determinato dalla sua reazione chimica. forma definitiva dipende dalla struttura sale e legami all'interno della sua molecola.

Abbiamo capito come registrare graficamente la solubilità dei sali in acqua. Ora è giunto il momento di uso pratico.

applicazione

Se si elencano i casi in cui questo valore è necessario, non è sufficiente per un secolo. Indirettamente, usandolo è possibile calcolare gli altri valori che sono molto importanti per lo studio di qualsiasi soluzione. Senza di essa non siamo riusciti a sapere l'esatta concentrazione della sostanza, la sua attività non è in grado di valutare se il farmaco in grado di curare o uccidere una persona (anche l'acqua non è sicuro di vivere in grandi quantità).

Oltre al settore chimico e scopi scientifici, la comprensione della solubilità è necessaria anche in casa. A volte si desidera produrre, ad esempio, una soluzione sovrasatura di una sostanza. Ad esempio, è necessario produrre i cristalli di sale per bambino compiti a casa. Conoscendo la solubilità del sale in acqua, si può facilmente determinare quanto è necessario per riempire un recipiente, comincia a precipitare e cristalli di forma da una sovrabbondanza.

Prima di concludere la nostra breve escursione nel chimica, parliamo di un paio di concetti relativi alla solubilità.

Che altro è interessante?

A nostro parere, se avete raggiunto questa sezione, probabilmente già sapeva che la solubilità – non è solo una strana quantità chimici. È il fondamento per le altre grandezze. Tra queste: la concentrazione, l'attività, la costante di dissociazione, pH. E questo non è un elenco completo. Probabilmente avete sentito almeno una di queste parole. Senza questa conoscenza, la natura delle soluzioni, il cui studio è iniziato con la dissoluzione, non possiamo immaginare chimica moderna e fisica. Che cosa fa la fisica? A volte la fisica si occupa anche di soluzioni, misurare la loro conduttanza, e utilizzare le loro altre proprietà in base alle proprie esigenze.

conclusione

In questo articolo, ci siamo incontrati con i concetti chimici come solubilità. Deve essere stato informazioni molto utili, come la maggior parte di noi può difficile immaginare la profonda essenza della teoria delle soluzioni, non avendo voglia di immergersi in dettaglio nel suo studio. In ogni caso è molto utile per allenare la tua mente, imparare qualcosa di nuovo. Dopo una vita di un uomo deve "studiare, studiare e studiare di nuovo."