6 ปัจจัยที่มีผลต่อการละลายหลัก

คนหลัก ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการละลาย พวกมันคือขั้วผลของไอออนทั่วไปอุณหภูมิความดันธรรมชาติของตัวถูกละลายและปัจจัยทางกล.

ความสามารถในการละลายของสารขึ้นอยู่กับตัวทำละลายที่ใช้เป็นหลักรวมถึงอุณหภูมิและความดัน ความสามารถในการละลายของสารในตัวทำละลายเฉพาะถูกวัดโดยความเข้มข้นของสารละลายอิ่มตัว.

วิธีการแก้ปัญหาจะถือว่าอิ่มตัวเมื่อการเพิ่มตัวละลายเพิ่มเติมไม่เพิ่มความเข้มข้นของการแก้ปัญหา.

ระดับความสามารถในการละลายแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับสารจากละลายไม่สิ้นสุด (ละลายได้อย่างสมบูรณ์) เช่นเอทานอลในน้ำจนถึงละลายได้ไม่ดีเช่นคลอไรด์สีเงินในน้ำ คำว่า "ไม่ละลายน้ำ" มักใช้กับสารประกอบที่ละลายน้ำได้ต่ำ (ไร้ขอบเขต, S.F).

สารบางอย่างละลายได้ในทุกสัดส่วนด้วยตัวทำละลายที่กำหนดเช่นเอทานอลในน้ำคุณสมบัตินี้เรียกว่าการเข้ากันได้.

ภายใต้เงื่อนไขต่าง ๆ ความสามารถในการละลายของสมดุลสามารถเอาชนะเพื่อให้สารละลายที่เรียกว่าอิ่มตัวยิ่งขึ้น (Solubility, S.F. ).

ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความสามารถในการละลาย

1- ขั้วไฟฟ้า

ในกรณีส่วนใหญ่ตัวละลายจะละลายในตัวทำละลายที่มีขั้วที่คล้ายกัน นักเคมีใช้คำพังเพยที่ได้รับความนิยมเพื่ออธิบายคุณสมบัติของตัวละลายและตัวทำละลาย: "ละลายคล้ายกันเช่น".

ตัวละลายที่ไม่มีขั้วจะไม่ละลายในตัวทำละลายขั้วโลกและในทางกลับกัน (การให้ความรู้ออนไลน์, S.F. ).

2- ผลของไอออนทั่วไป

อิออนเอฟเฟกต์ทั่วไปเป็นคำที่อธิบายการลดลงของความสามารถในการละลายของสารประกอบไอออนิกเมื่อเกลือที่มีไอออนที่มีอยู่แล้วในสมดุลทางเคมีถูกเพิ่มเข้าไปในส่วนผสม.

ผลกระทบนี้อธิบายได้ดีที่สุดโดยหลักการของ Le Châtelier ลองคิดดูว่าแคลเซียมซัลเฟตมีส่วนผสมของไอออนิกที่ละลายได้เล็กน้อย CaSO₄, มันถูกเพิ่มลงไปในน้ำ สมการไอออนิกสุทธิสำหรับดุลยภาพทางเคมีที่เกิดขึ้นมีดังนี้:

CaSO4 (s) ⇌Ca2 + (aq) + SO42- (aq)

แคลเซียมซัลเฟตละลายได้เล็กน้อย ในภาวะสมดุลแคลเซียมและซัลเฟตส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของแข็งของแคลเซียมซัลเฟต.

ให้เราสมมติว่าสารประกอบคอปเปอร์ซัลเฟตที่ละลายน้ำได้ (CuSO)₄) ถูกเพิ่มในโซลูชัน คอปเปอร์ซัลเฟตละลายได้; ดังนั้นผลกระทบที่สำคัญเพียงอย่างเดียวในสมการไอออนิกสุทธิคือการเพิ่มไอออนซัลเฟตมากขึ้น (ดังนั้น₄^2-).

(CuSO4) ⇌Cu2 + (aq) + SO42- (aq)

คอปเปอร์ซัลเฟตไอออนที่แยกตัวออกมีอยู่แล้ว (ทั่วไป) ในส่วนผสมจากการแตกตัวเล็กน้อยของแคลเซียมซัลเฟต.

ดังนั้นการเติมซัลเฟตไอออนนี้จึงให้ความสำคัญกับความสมดุลที่จัดตั้งขึ้นก่อนหน้านี้.

หลักการของ Le Chatelier บอกว่าความพยายามพิเศษในด้านนี้ของผลิตภัณฑ์ของดุลยภาพส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนสมดุลไปทางด้านข้างของสารตั้งต้นเพื่อบรรเทาความตึงเครียดใหม่.

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงไปทางด้านของสารตั้งต้นทำให้การละลายของแคลเซียมซัลเฟตที่ละลายน้ำได้ลดลงเล็กน้อย (Erica Tran, 2016).

3- อุณหภูมิ

อุณหภูมิมีผลโดยตรงต่อความสามารถในการละลาย สำหรับไอออนิกส่วนใหญ่การเพิ่มอุณหภูมิจะเพิ่มความเร็วด้วยวิธีการแก้ปัญหา.

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นอนุภาคของแข็งจะเคลื่อนที่เร็วขึ้นซึ่งจะเพิ่มโอกาสในการเกิดปฏิกิริยากับอนุภาคของตัวทำละลาย สิ่งนี้ส่งผลให้ความเร็วเพิ่มขึ้นซึ่งการแก้ปัญหาเกิดขึ้น.

อุณหภูมิยังสามารถเพิ่มปริมาณของตัวถูกละลายที่สามารถละลายในตัวทำละลาย โดยทั่วไปเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอนุภาคที่ถูกละลายจะละลายมากขึ้น.

ตัวอย่างเช่นเมื่อเติมน้ำตาลทรายลงในน้ำมันเป็นวิธีง่าย ๆ ในการแก้ปัญหา เมื่อสารละลายนั้นถูกให้ความร้อนและเติมน้ำตาลอย่างต่อเนื่องจะพบว่าสามารถเติมน้ำตาลจำนวนมากได้เมื่ออุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้น.

เหตุผลก็คือเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นแรงระหว่างโมเลกุลสามารถสลายตัวได้ง่ายขึ้นทำให้อนุภาคที่ถูกละลายถูกดึงดูดเข้าสู่อนุภาคของตัวทำละลายมากขึ้น.

อย่างไรก็ตามมีตัวอย่างอื่นที่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิมีผลเพียงเล็กน้อยต่อปริมาณของตัวถูกละลายสามารถละลายได้.

ตัวอย่างเกลือแกงเป็นตัวอย่างที่ดี: คุณสามารถละลายเกลือในปริมาณเท่ากันในน้ำน้ำแข็งได้ในน้ำเดือด.

สำหรับก๊าซทั้งหมดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นการละลายจะลดลง ทฤษฎีโมเลกุลจลน์ศาสตร์สามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์นี้ได้.

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นโมเลกุลของก๊าซจะเคลื่อนที่เร็วขึ้นและสามารถหนีจากของเหลวได้ ความสามารถในการละลายของก๊าซลดลง.

เมื่อมองจากกราฟต่อไปนี้ก๊าซแอมโมเนีย NH3 จะแสดงให้เห็นว่าการละลายลดลงอย่างมากเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นในขณะที่อิออนของแข็งทั้งหมดแสดงความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น (มูลนิธิ CK-12, S.F. ).

4- ความดัน

ปัจจัยที่สองคือความดันมีผลต่อความสามารถในการละลายของก๊าซในของเหลว แต่ไม่เคยเป็นของแข็งที่ละลายในของเหลว.

เมื่อความดันถูกนำไปใช้กับก๊าซที่อยู่เหนือพื้นผิวของตัวทำละลายก๊าซจะเคลื่อนที่ไปยังตัวทำละลายและครอบครองช่องว่างบางส่วนระหว่างอนุภาคของตัวทำละลาย.

ตัวอย่างที่ดีคือโซดาอัดลม แรงดันถูกนำไปใช้เพื่อบังคับโมเลกุล CO2 ในโซดา ตรงกันข้ามยังเป็นจริง เมื่อความดันก๊าซลดลงความสามารถในการละลายของก๊าซนั้นก็ลดลงเช่นกัน.

เมื่อเปิดกระป๋องเครื่องดื่มอัดลมความดันในโซดาจะลดลงเพื่อให้ก๊าซเริ่มออกมาจากสารละลายทันที.

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เก็บไว้ในโซดานั้นจะถูกปลดปล่อยออกมาและคุณจะเห็นการปล่อยออกมาที่ผิวของของเหลว หากคุณปล่อยโซดากระป๋องไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งคุณอาจสังเกตเห็นว่าเครื่องดื่มแบนเนื่องจากการสูญเสียก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์.

ปัจจัยความดันแก๊สนี้แสดงอยู่ในกฎหมายของเฮนรี่ กฎของเฮนรี่กล่าวว่าที่อุณหภูมิที่กำหนดความสามารถในการละลายของก๊าซในของเหลวเป็นสัดส่วนกับความดันบางส่วนของก๊าซกับของเหลว.

ตัวอย่างของกฎหมายของเฮนรี่เกิดขึ้นในการดำน้ำ เมื่อบุคคลจมอยู่ในน้ำลึกความดันก็จะเพิ่มขึ้นและก๊าซก็จะละลายในเลือด.

ในขณะที่ปีนขึ้นจากการดำน้ำในน้ำลึกนักดำน้ำต้องกลับไปที่ผิวน้ำด้วยความเร็วช้ามากเพื่อให้ก๊าซที่ละลายทั้งหมดออกจากเลือดช้ามาก.

หากคนขึ้นเร็วเกินไปฉุกเฉินทางการแพทย์สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากก๊าซที่ปล่อยเลือดออกเร็วเกินไป (Papapodcasts, 2010).

5- ธรรมชาติของตัวถูกละลาย

ธรรมชาติของตัวถูกละลายและตัวทำละลายและการปรากฏตัวของสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ ในการแก้ปัญหาส่งผลกระทบต่อการละลาย.

ตัวอย่างเช่นคุณสามารถละลายน้ำตาลในน้ำได้มากกว่าเกลือในน้ำ ในกรณีนี้ว่ากันว่าน้ำตาลละลายได้มากกว่า.

เอทานอลในน้ำละลายได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งกันและกัน ในกรณีพิเศษนี้ตัวทำละลายจะเป็นสารประกอบที่มีปริมาณมากขึ้น.

ขนาดของตัวถูกละลายเป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน โมเลกุลตัวถูกละลายที่มีขนาดใหญ่จะมีน้ำหนักและขนาดของโมเลกุลมากขึ้น มันยากกว่าสำหรับโมเลกุลของตัวทำละลายที่จะล้อมรอบโมเลกุลขนาดใหญ่.

หากไม่รวมปัจจัยทั้งหมดข้างต้นกฎทั่วไปสามารถพบได้ว่าอนุภาคขนาดใหญ่มักละลายได้น้อยกว่า.

หากความดันและอุณหภูมิเหมือนกันระหว่างสองตัวถูกละลายของขั้วเดียวกันที่มีอนุภาคขนาดเล็กมักจะละลายได้มากขึ้น (ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการละลาย, S.F. ).

6- ปัจจัยเชิงกล

ตรงกันข้ามกับอัตราการละลายซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอัตราการตกผลึกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของตัวถูกละลายบนพื้นผิวของตาข่ายผลึกซึ่งเป็นที่นิยมเมื่อสารละลายไม่เคลื่อนที่.

ดังนั้นความปั่นป่วนของการแก้ปัญหาหลีกเลี่ยงการสะสมนี้เพิ่มการละลายสูงสุด (Tipes of saturation, 2014).

การอ้างอิง

1. ( S.F. ). การละลาย. ดึงมาจาก boundles.com.
2. มูลนิธิ CK-12 ( S.F. ). ปัจจัยที่มีผลต่อการละลาย. ดึงมาจาก ck12.org.
3. การให้ความรู้ออนไลน์ ( S.F. ). ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการละลาย. สืบค้นจาก solubilityofthings.com.
4. Erica Tran, D. L. (2016, 28 พฤศจิกายน). ความสามารถในการละลายและปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการละลาย. สืบค้นจาก chem.libretexts.org.
5. ปัจจัยที่มีผลต่อการละลาย. ( S.F. ) สืบค้นจาก sciencesource.pearsoncanada.ca.
6. (2010, 1 มีนาคม). ปัจจัยที่มีผลต่อการละลายส่วนที่ 4. ดึงมาจาก youtube.com.
7. การละลาย. ( S.F. ) เรียกดูจาก chemed.chem.purdue.ed.
8. ความอิ่มตัวของสี. (2014, 26 มิถุนายน) ฟื้นตัวจากเคมี libretex.org.