- ความสามารถในการละลายคืออะไร?
- ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการละลาย
- ผลิตภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้
- ตัวอย่างความสามารถในการละลาย
เราอธิบายว่าความสามารถในการละลายคืออะไรในวิชาเคมีและปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการละลาย นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ความสามารถในการละลายคืออะไรและตัวอย่างต่างๆ
ความสามารถในการละลายคืออะไร?
ใน เคมีความสามารถในการละลายคือความจุของร่างกายหรือ a สาร กำหนด (เรียก ตัวละลาย) ให้ละลายในตัวกลาง (เรียกว่า ตัวทำละลาย); นั่นคือเป็นจำนวนสูงสุดของ a ตัวละลาย ที่ตัวทำละลายสามารถรับได้ภายใต้สภาวะแวดล้อมบางอย่าง
ตัวถูกละลายคือสารที่ละลายในตัวทำละลายบางชนิด มันสามารถเป็น แข็ง, แ ของเหลว หรือ แก๊ส. โดยทั่วไป พบตัวถูกละลายในปริมาณที่น้อยกว่าตัวทำละลายใน a การละลาย.
ตัวทำละลายหรือตัวทำละลายคือสารที่ตัวถูกละลายบางชนิดละลาย โดยทั่วไปจะพบตัวทำละลายในปริมาณที่มากกว่าตัวถูกละลายในสารละลาย
ความสามารถในการละลายสามารถแสดงออกในหน่วยความเข้มข้น เช่น โมลาริตีหรือโมลาริตี เป็นต้น
ความเข้มข้นของโมลาร์ (เรียกว่าโมลาริตี) หมายถึงจำนวนโมลของตัวถูกละลายต่อลิตรของสารละลาย (หรือหน่วยเทียบเท่า) และคำนวณได้ดังนี้
ที่ไหน:
- เอ็ม (X). โมลาริตีของสาร X แสดงเป็น mol / L
- น (X). ปริมาณของสาร X แสดงใน ไฝ (โมล).
- วี (X). ปริมาณ ของการสลายตัวที่แสดงเป็นลิตร (L) หรือหน่วยเทียบเท่า
ความเข้มข้นของโมลาล (เรียกว่าโมลาลิตี) หมายถึงจำนวนโมลของตัวถูกละลายในตัวทำละลายหนึ่งกิโลกรัม และคำนวณได้ดังนี้
ที่ไหน:
- ม. (X). เป็นโมลาลิตีของสาร X แสดงเป็นโมล / (กก. ของตัวทำละลาย)
- น (X). คือปริมาณสารของสาร X แสดงเป็นโมล (โมล)
- ม. (ตัวทำละลายแสดงเป็นกก.) คือ มวล ตัวทำละลายแสดงเป็นกิโลกรัม
อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการละลายไม่ได้เป็นลักษณะสากลของสารทั้งหมด บางชนิดละลายได้ง่าย บางชนิดละลายได้ยากกว่า และบางชนิดก็ไม่ละลาย
ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับว่าเราจะผสมสารอะไร ดิ น้ำหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าตัวทำละลายสากล ไม่สามารถละลายน้ำมันได้หมด ตัวอย่างเช่น
แต่ถึงแม้ตัวทำละลายสามารถละลายตัวถูกละลายได้ แต่ก็ทำได้ในระดับหนึ่ง เนื่องจากสารละลายสามารถจำแนกได้เป็น:
- อิ่มตัว เมื่อไม่มีตัวถูกละลายอีกต่อไป นั่นคือเมื่อสารละลายมีตัวถูกละลายสูงสุดที่ตัวทำละลายรองรับ
- ไม่อิ่มตัว เมื่อคุณสามารถละลายตัวถูกละลายมากขึ้นในสารละลายต่อไป
- อิ่มตัวเกินไป เมื่อสารละลายมีตัวถูกละลายมากเกินกว่าจะละลายได้ สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดสามารถทำได้โดยการปรับเปลี่ยนสภาวะบางอย่าง เช่น อุณหภูมิ เพื่อให้ตัวถูกละลายละลายมากกว่าค่าสูงสุดที่สามารถละลายได้
ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการละลาย
โดยหลักการแล้ว ความสามารถในการละลายของสารขึ้นอยู่กับว่าเรากำลังผสมสารตัวใดอยู่ กล่าวโดยกว้าง สารแบ่งออกเป็น:
- ละลายน้ำได้ พวกมันคือสารที่สามารถละลายได้ง่ายขึ้น (หรือทั้งหมด) ในน้ำ
- ละลายในไขมัน สิ่งเหล่านี้สามารถละลายได้ง่ายกว่าในน้ำมัน
ในทางกลับกัน ความสามารถในการละลายของสารขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
อุณหภูมิ. ของแข็งส่วนใหญ่จะเพิ่มความสามารถในการละลายในน้ำด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าจะมีข้อยกเว้นบางประการ นอกจากนี้ สารประกอบอินทรีย์โดยทั่วไปยังเพิ่มความสามารถในการละลายตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความสามารถในการละลายที่เพิ่มขึ้นกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ที่เพิ่มขึ้นระหว่าง อนุภาค ของ ตัวถูกละลายและตัวทำละลายดังนั้นแรงระหว่างโมเลกุลระหว่างกันจึงสามารถแตกออกได้ ในทางกลับกัน ตัวถูกละลายในก๊าซมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความสามารถในการละลายของพวกมันในตัวทำละลายอินทรีย์จะเพิ่มขึ้น แต่ในน้ำจะลดลงเนื่องจากก๊าซมีแนวโน้มที่จะหนีออกจากของเหลวด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ตัวอย่างเช่น น้ำหนึ่งแก้วละลายน้ำตาลจำนวนหนึ่ง จนกระทั่งส่วนเกินเริ่มตกตะกอน หากเราให้ความร้อนกับน้ำในแก้วนี้ เราจะสังเกตเห็นว่าส่วนเกินเริ่มหายไปอย่างไร ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย
ความดัน. ความดันมีอิทธิพลต่อการละลายของตัวถูกละลายในก๊าซเป็นส่วนใหญ่ การเพิ่มความดันของตัวถูกละลายในแก๊ส ความสามารถในการละลายของตัวทำละลายในตัวทำละลายบางชนิดจะเพิ่มขึ้น
ลักษณะของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย สารที่มีขั้วเท่ากันจะละลายในกันและกัน ดังนั้นวลีที่ว่า "คล้ายกันละลายคล้ายกัน" อย่างไรก็ตาม เมื่อตัวถูกละลายและตัวทำละลายมีขั้วต่างกัน พวกมันจะไม่ละลายในกันและกัน แม้ว่าจะมีช่วงของขั้วกลางเสมอซึ่งตัวถูกละลายและตัวทำละลายสามารถละลายได้บางส่วน
ขั้วเป็นคุณสมบัติของ สารประกอบทางเคมี พวกเขามีแนวโน้มที่จะแยกประจุไฟฟ้าในโครงสร้างของพวกเขา
ดิ โมเลกุล โมเลกุลของขั้วประกอบด้วยอะตอมซึ่งมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้แตกต่างกันมาก ในขณะที่โมเลกุลไม่มีขั้วประกอบด้วย อะตอม ด้วยอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่เท่ากัน
แต่ความเป็นขั้วของโมเลกุลก็ถูกกำหนดโดยสมมาตรของโครงสร้างของมันเช่นกัน ดังนั้นอาจมีโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมซึ่งมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่างกัน แต่พวกมันถูกจัดเรียงในลักษณะดังกล่าวในโครงสร้างโมเลกุลที่ไดโพลของพวกมันและในที่สุดโมเลกุลจะยกเลิก . เป็นขั้ว
ความปั่นป่วน การเขย่าหรือกวนสารละลายจะเพิ่มความสามารถในการละลายของตัวถูกละลาย เนื่องจากมีส่วนในการทำงานร่วมกันระหว่างตัวถูกละลายกับตัวทำละลายมากขึ้น
ผลิตภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้
เมื่อเราพูดถึงผลิตภัณฑ์การละลายหรือผลิตภัณฑ์ไอออนิก (ตัวย่อ Kเท่านั้น Ks) เราหมายถึงผลคูณของความเข้มข้นของโมลาร์ของ ไอออน ที่ก่อตัวเป็นสารประกอบ ยกขึ้นเป็นดัชนีปริมาณสัมพันธ์ของสมการสมดุล ดังนั้น ยิ่ง Kโซล ยิ่งสารประกอบละลายได้มาก แสดงด้วยสูตรต่อไปนี้ โดยพิจารณาจากสมการดุลยภาพ:
ที่ไหน:
- กศล. เป็นผลิตภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้
- [Cn +] m. คือความเข้มข้นของโมลาร์ของไอออนบวกที่ยกขึ้นเป็นสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ ม.
- [Am-] น. คือความเข้มข้นของโมลาร์ของประจุลบที่ยกขึ้นเป็นสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ น.
ตัวอย่างความสามารถในการละลาย
- เกลือละลายในน้ำ เกลือทั่วไป (โซเดียมคลอไรด์, NaCl) ละลายได้ง่ายในน้ำในอัตรา 360 กรัมต่อลิตร ตราบใดที่น้ำอยู่ที่ 20ºC หากเราเพิ่มอุณหภูมิของตัวทำละลาย ปริมาณเกลือที่เราละลายได้จะเพิ่มขึ้น
- น้ำอัดลม น้ำอัดลมกระป๋องหรือขวดที่เราบริโภคทุกวันมีปริมาณ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ก๊าซที่ละลายอยู่ภายในจึงมีลักษณะเป็นฟอง เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ อุตสาหกรรม อิ่มตัวมากเกินไป ส่วนผสม ในสภาวะที่มีความกดอากาศสูงมาก ดังนั้น เมื่อเราค้นพบพวกมัน แรงดันจะสมดุลและแก๊สรั่วจะเริ่มต้นขึ้น
- สารละลายไอโอดีน เรามักใช้สารละลายไอโอดีนในการรักษาบาดแผลตื้นๆ ซึ่งไม่สามารถทำด้วยน้ำได้ เนื่องจากไอโอดีนไม่ละลายในนั้น นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาใช้ แอลกอฮอล์ซึ่งอัตราการละลายดีขึ้นและช่วยให้สามารถผลิตส่วนผสมได้
- กาแฟกับนม. ในการเตรียมกาแฟด้วยนม เราเติมนมลงในเครื่องดื่มและสังเกตการเปลี่ยนแปลงใน สี พวกเขาผสมกันอย่างไร สิ่งนี้ทำได้ด้วยกาแฟร้อนเสมอ เนื่องจากอัตราการละลายของสารทั้งสองจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ หากเรารอให้สารเย็นตัวลง เราจะสังเกตเห็นการก่อตัวของครีมบนพื้นผิว เนื่องจากสารละลายอิ่มตัวเร็วขึ้น