Rozpuszczalność substancji – czynniki, przykłady i zasady
Rozpuszczalność to jedna z kluczowych właściwości substancji chemicznych. Określa, ile gramów substancji można maksymalnie rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika w danej temperaturze. Najczęściej rozpuszczalnikiem jest woda.
Rozpuszczanie substancji w wodzie
Substancje, które rozpuszczają się w wodzie
- sól kuchenna (NaCl),
- cukier (sacharoza),
- kwasek cytrynowy,
- soda oczyszczona (NaHCO₃),
- ocet (kwas octowy w wodzie),
- etanol,
- kwas solny (HCl w wodzie).
Substancje, które nie rozpuszczają się w wodzie
- olej roślinny,
- benzyna,
- wosk,
- grafit,
- siarka,
- teflon,
- piasek (SiO₂),
- parafina.
Jakie czynniki wpływają na szybkość rozpuszczania się substancji stałych w wodzie?
- Temperatura wody. W wyższych temperaturach cząsteczki wody poruszają się szybciej, co zwiększa energię oddziaływań między wodą a substancją. W efekcie substancja stała rozpuszcza się szybciej. Przykład: Cukier rozpuszcza się szybciej w gorącej herbacie niż w zimnej.
-
Rozdrobnienie substancji stałej. Substancje drobno zmielone mają większą powierzchnię kontaktu z wodą, co zwiększa szybkość rozpuszczania. Przykład: Sól drobnoziarnista rozpuszcza się szybciej niż kryształki soli gruboziarnistej.
- Mieszanie roztworu. Mieszanie wody zwiększa kontakt między cząsteczkami wody a powierzchnią substancji stałej, co przyspiesza proces rozpuszczania. Przykład: Mieszanie wody z cukrem powoduje szybsze rozpuszczenie cukru.
Rozpuszczalność
Rozpuszczalność - maksymalna liczba gramów substancji rozpuszczonej w 100g rozpuszczalnika w danej temperaturze. Rozpuszczalność odczytujemy z wykresów rozpuszczalności.
Rozpuszczalność dotyczy roztworu nasyconego.
Od czego zależy rozpuszczalność?
Rozpuszczalność zależy od:
- temperatury
- rodzaju rozpuszczalnika
- rodzaju substancji rozpuszczanej
Zależność rozpuszczalności od temperatury:
− rozpuszczalność ciał stałych wzrasta wraz ze wzrostem temperatury (na ogół)
- rozpuszczalność gazów maleje wraz ze wzrostem temperatury
Co to jest roztwór nasycony i rozrwór nienasycony?
Roztwór nasycony − zawiera maksymalną ilość substancji rozpuszczonej w danej temperaturze (linia na wykresie).
Roztwór nienasycony − w roztworze można jeszcze rozpuścić dodatkową ilość substancji w danej temperaturze (obszar po linią).
Rozpuszczalność - przykład praktyczny
Rozpuszczalność BaBr2 w temp.20oCwynosi 104 g/100g wody.
W temp.20oC sporządzono mieszaniny 100g wody oraz
- 90g BaBr2 ⇒ otrzymano roztwór nienasycony, cała ilość tej soli uległa rozpuszczaniu, ponieważ maksymalnie można rozpuścić 104g.
- 104 BaBr2 ⇒ otrzymano roztwór nasycony, cała ilość tej soli uległa rozpuszczaniu (maksymalnie można rozpuścić 104g).
- 120 BaBr2 ⇒ otrzymano roztwór nasycony, 104g tej soli uległa rozpuszczaniu a pozostała część nie rozpuściła się i osiadła na dnie (maksymalnie można rozpuścić 104g).
FAQ – Rozpuszczalność
Dlaczego niektóre substancje rozpuszczają się w wodzie, a inne nie?
Bo zależy to od budowy cząsteczek – substancje polarne rozpuszczają się w wodzie, a niepolarne (np. olej) nie.
Czy mieszanie zawsze przyspiesza rozpuszczanie?
Tak – zwiększa kontakt substancji z wodą.
Dlaczego gaz gorzej rozpuszcza się w ciepłej wodzie?
Bo cząsteczki gazu łatwiej uciekają do powietrza przy wyższej temperaturze.
Co oznacza, że roztwór jest nasycony?
Że zawiera maksymalną ilość substancji w danej temperaturze.
Czy można zwiększyć rozpuszczalność substancji stałej?
Tak – najczęściej przez podgrzanie roztworu.
Dlaczego sól drogowa topi lód?
Bo obniża temperaturę topnienia wody.
Czy rozdrobnienie substancji zmienia jej rozpuszczalność?
Nie – zmienia tylko szybkość rozpuszczania.
Czy każdy roztwór nienasycony można zamienić w nasycony?
Tak – przez dodanie substancji, ochłodzenie lub odparowanie wody.
Dlaczego piasek nie rozpuszcza się w wodzie?
Bo krzemionka (SiO₂) ma bardzo silne wiązania i jest substancją nierozpuszczalną.
Czy rozpuszczalność zależy od rodzaju rozpuszczalnika?
Tak – np. tłuszcze rozpuszczają się w benzynie, ale nie w wodzie.