Solubilitatea gazelor în lichide

Gazele, ale căror molecule sunt nepolar, se dizolvă, de regulă, mai bine în solvenți nepolari. Dimpotrivă, în solvenții polari, gazele care sunt molecule polare sunt mai bine solubile.







După cum se poate observa, solubilitatea amoniacului este cea mai ridicată în apă - un lichid puternic polar, în toluen este într-un solvent nepolar - solubilitatea sa este neglijabilă.

Solubilitatea gazelor este influențată în mare măsură de presiune și temperatură. Dependența solubilității presiunii gazului ai reflecta Legea lui Henry (1803): solubilitatea gazului într-un lichid este direct proporțională cu presiunea de deasupra lichidului, adică ..

unde C este concentrația de gaz din lichid; p este presiunea gazului deasupra soluției; K este un coeficient de proporționalitate, în funcție de natura gazului.

Solubilitatea reciprocă a lichidelor.

În funcție de natura lichidului poate fi amestecat fiecare cu celălalt în proporții diferite: 1) sunt amestecate unele cu Dru-d, în orice raport, pentru a forma o soluție complet omogenă (apă și glicerol, apă și alcool etilic); 2) au o solubilitate limitată una la cealaltă (apă și anilină, apă și eter); 3) sunt practic insolubile unul în celălalt (apă și benzen, apă și mercur).

Să luăm în considerare cazul solubilității limitate prin exemplul sistemului dublu anilină-apă. Dacă tubul se toarnă ușor anilină se adaugă aproximativ aceeași cantitate de apă și agitând viguros până după o emulsie non-decantare lichid prelungit în tubul formează două straturi: partea de sus - o soluție saturată de anilină în apă nizhniy- soluție saturată de apă anilină.

Caracteristic, pentru fiecare temperatură, ambele soluții au o compoziție de echilibru bine definită, care nu variază odată cu adăugarea unor cantități suplimentare de apă sau anilină. Creșterea temperaturii conduce de obicei la o creștere a solubilității reciproce și poate duce, în cele din urmă, la o dizolvare reciprocă nerestricționată a componentelor una în alta. Temperatura la care solubilitatea limitată devine nerestricționată se numește temperatura critică de dizolvare.

Solubilitatea solidelor în lichide.

Solubilitatea solidelor este de asemenea determinată de natura solventului și a substanței dizolvate și, de asemenea, depinde de temperatură. Spre deosebire de solubilitatea gazelor, solubilitatea solidelor se schimbă relativ puțin sub presiune.

În prezent, s-au stabilit o serie de reguli privind solubilitatea substanțelor, dar ele nu sunt universale, nu sunt libere de diferite tipuri de excepții și, prin urmare, sunt de natură calitativă în majoritatea cazurilor. De exemplu, s-a observat că solvenții polari, ca regulă, dizolvă substanțele polarice bine și cel puțin nepolare. Solvenții nonpolari, dimpotrivă, sunt buni la dizolvarea substanțelor nepolare și a celor rău-polari. În cazul în care unul dintre componentele soluției este polar, iar al doilea este nepolarizat, solubilitatea este nesemnificativă.

Solubilitatea majorității solide cu creșterea temperaturii crește. Cu toate acestea, există excepții de la această regulă. Astfel, solubilitatea CaCr04 și Ca (OH) 2 în apă scade odată cu creșterea temperaturii. Schimbarea solubilității corpurilor la temperatură depinde, după cum arată experiența, de efectul termic al dizolvării. Conform principiului Le Chatelier, solubilitatea unei substanțe crește cu temperatura, dacă procesul de dizolvare a acestei substanțe are loc cu absorbția căldurii. Dimpotrivă, pe măsură ce crește temperatura, solubilitatea solidului scade, dacă dizolvarea acestuia este însoțită de eliberarea căldurii.







Dependența solubilității la temperatură este de obicei prezentată ca curbe de solubilitate. O spargere bruscă a curbei corespunde solubilității de conversie sulfat de sodiu Cree-stallogidrata Na2 SO4 · 10H2 O (care este stabil la temperaturi sub 305.543 K) în anhidru Na2 SO4 (stabile la o temperatură mai mare decât 305.543 K). Dizolvarea cristalin Na2 SO4 · 10H2 O este însoțită de absorbția căldurii și dizolvarea sării anhidră este de la eliberarea de căldură.

Dacă sarea este capabilă să formeze hidrați cristaline, compoziția chim-cal și regiunea existenta depozitelor cristaline ale fiecărui pot fi relativ ușor identificate prin ha solubilitate curbe trăsătură: fiecare punct de tranziție corespunde la o pauză pe curba de solubilitate.

Modificarea solubilității cu temperatura este adesea utilizată pentru purificarea substanțelor prin recristalizare. La răcire, o soluție caldă saturată de sare materii străine contaminate clorhidric, partea așa-reală a sării este evidențiată în nămolul și contaminanți Osta-nutsya în soluție, deoarece acestea din urmă chiar și în frig nu vor fi saturate cu privire la aceste impurități . În mod similar, orice substanță solidă a cărei solubilitate este dependentă în mare măsură de temperatură poate fi purificată.

Dacă solubilitatea unei substanțe nu variază prea mult cu temperatura, purificarea acesteia prin recristalizare devine imposibilă. În acest caz, soluția saturată este purificată prin evaporare, adică o parte din apă este îndepărtată din ea. În timpul evaporării, o parte din substanța care trebuie purificată cristalizează și impuritățile rămân în soluție.

Apa, după cum se știe, datorită polarității moleculelor sale, este un solvent bun pentru multe substanțe. Acesta joacă un rol deosebit de important în procesele geochimice și hidrogeologice ale crustei pământului. Apele naturale sunt implicate activ în formarea și distrugerea mineralelor. Apa dizolvă corpuri solide sau extinde componentele solubile din ele. Dizolvă gazele atmosferice și le transferă la distanțe enorme, apa acționează ca un regulator al compoziției aerului. Este suficient să spunem că apa din oceane conține de 8 ori mai mult dioxid de carbon decât în ​​aer.

Trebuie remarcat că apa în natură nu este doar un solvent. Multe reacții naturale au loc cu participarea ei. Când dizolvat ve multe societăți în apă există o interacțiune chimică între ionii de dizolvare primul material și ionii H + și OH - apă, însoțită de formarea de acizi slabi sau baze slabe. Aceste reacții au fost numite "hidrolitice". Datorită activității sale înalte, apa joacă un rol deosebit de important în epuizarea chimică a rocilor. În același timp, activitatea apei atunci când interacționează cu rocile crește semnificativ în prezența dioxidului de carbon. După cum se știe, academicianul VR Williams a atribuit acest factor unei semnificații extrem de importante în procesele de formare a solului.

Sub influența constantă a apei, a aerului și a schimbărilor rapide ale temperaturii, stâncile de rocă sunt zdrobite. Apele ploilor atrage din ele componente solubile și, împreună cu particulele insolubile, în principal nisip și argilă, sunt transportate în râuri. Aici particulele în suspensie sunt sortate după densitate: primul nisip este depus și apoi particulele de lut mai mici. Timp de secole, de-a lungul albiei, se formează un rezervor puternic, constând din nisip și argilă, iar râul însuși este forțat să pună un nou canal. Pe patul vechi gol, sub influența factorilor biologici și fizico-chimici, se dezvoltă forme de sol și vegetație solului.

Soluția solului este, de asemenea, un sistem natural complex. După cum se știe, plantele absorb substanțe nutritive sub formă de săruri din soluția de sol. Aceste săruri intră în soluția de sol din minerale, resturi descompuse de plante și animale și microorganisme. Cu privire la compoziția soluției de sol afectează semnificativ introducerea îngrășămintelor organice, minerale, organo-minerale și bacteriene în sol. Uneori în sol există, de asemenea, un exces de săruri ușor solubile - cloruri și sulfuri de sodiu etc., care au un efect asupra plantelor. Pentru a crește fertilitatea acestor soluri, este necesar să se elimine acest exces prin spălare sau prin alte metode de meliorație. De regulă, în soluția de sol a solurilor saline există numeroase ioni Cl. SO4 2-. Ca 2+. Mg2 + și Na +.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: