hur temperaturen påverkar lösligheten

lösligheten hos ett ämne är den mängd av det ämnet som krävs för att bilda en mättad lösning i en given mängd lösningsmedel vid en viss temperatur. Löslighet mäts ofta som gram löst ämne per \ (100\:\ text{g}\) lösningsmedel. Lösligheten av natriumklorid i vatten är \(36,0 \: \text{g}\) per \(100 \: \text{g}\) vatten vid \(20^\text{o} \text{C}\). Temperaturen måste specificeras eftersom lösligheten varierar med temperaturen. För gaser måste trycket också anges. Löslighet är specifik för ett visst lösningsmedel. Vi kommer att överväga löslighet av material i vatten som lösningsmedel.lösligheten hos majoriteten av fasta ämnen ökar när temperaturen ökar. Effekten är emellertid svår att förutsäga och varierar mycket från ett löst ämne till ett annat. Temperaturberoendet för löslighet kan visualiseras med hjälp av en löslighetskurva, ett diagram över lösligheten vs. temperatur (se figur nedan).

Lägg märke till hur temperaturberoendet av \(\ce{NaCl}\) är ganska platt, vilket innebär att en temperaturökning har relativt liten effekt på lösligheten av \(\ce{NaCl}\). Kurvan för \(\ce{KNO_3}\) är å andra sidan mycket brant och en ökning av temperaturen ökar dramatiskt lösligheten för \(\ce{KNO_3}\).

flera ämnen – \(\ce{HCl}\), \(\ce{NH_3}\) och \(\ce{SO_2}\) – har löslighet som minskar när temperaturen ökar. De är alla gaser vid standardtryck. När ett lösningsmedel med en gas upplöst i den upphettas ökar den kinetiska energin hos både lösningsmedlet och lösningsmedlet. När den gasformiga lösningens kinetiska energi ökar har dess molekyler en större tendens att undkomma dragningen av lösningsmedelsmolekylerna och återgå till gasfasen. Därför minskar lösligheten hos en gas när temperaturen ökar.

Löslighetskurvor kan användas för att bestämma om en given lösning är mättad eller omättad. Antag att \(80 \: \text{g}\) av \(\ce{KNO_3}\) läggs till \(100 \: \text{g}\) vatten vid \(30^\text{o} \text{C}\). Enligt löslighetskurvan upplöses ungefär \(48 \: \text{g}\) av \(\ce{KNO_3}\) vid \(30^\text{o} \text{C}\). Detta innebär att lösningen blir mättad eftersom \(48 \: \text{g}\) är mindre än \(80 \: \text{g}\). Vi kan också bestämma att det kommer att finnas \(80 – 48 = 32 \: \text{g}\) av oupplöst \(\ce{KNO_3}\) kvar längst ner i behållaren. Antag nu att denna mättade lösning värms till \(60^\text{o} \text{C}\). Enligt kurvan är lösligheten för \(\ce{KNO_3}\) vid \(60^\text{o} \text{C}\) ungefär \(107 \: \text{g}\). Nu är lösningen omättad eftersom den bara innehåller originalet \(80 \: \text{g}\) av upplöst löst ämne. Antag nu att lösningen kyls hela vägen ner till \(0^\text{o} \text{C}\). Lösligheten vid \(0^ \ text{o} \ text{C}\) handlar om \(14 \: \ text{g}\), vilket betyder att \(80 – 14 = 66 \: \text{g}\) av \(\ce{KNO_3}\) kommer att omkristalliseras.