hogyan befolyásolja a hőmérséklet az oldhatóságot
Az anyag oldhatósága az az anyag mennyisége, amely szükséges ahhoz, hogy egy adott mennyiségű oldószerben telített oldatot képezzen egy meghatározott hőmérsékleten. Az oldhatóságot gyakran az oldószer \(100 \: \text{g}\) oldott anyagának grammjaként mérik. A nátrium-klorid vízben való oldhatósága \(36,0\: \ text{g}\) per \ (100\: \ text{g}\) water at \(20^ \ text{o} \ text{C}\). A hőmérsékletet meg kell adni, mert az oldhatóság a hőmérséklettől függ. Gázok esetében a nyomást is meg kell határozni. Az oldhatóság egy adott oldószerre jellemző. Az anyag vízben való oldhatóságát oldószerként tekintjük.
a szilárd anyagok többségének oldhatósága a hőmérséklet növekedésével növekszik. A hatást azonban nehéz megjósolni, és az oldott anyagtól a másikig széles körben változik. Az oldhatóság hőmérsékletfüggőségét egy oldhatósági görbe, az oldhatóság kontra hőmérséklet grafikonja segítségével lehet megjeleníteni (lásd az alábbi ábrát).
figyeljük meg, hogy a \(\ce{NaCl}\) hőmérsékleti függése meglehetősen lapos, ami azt jelenti, hogy a hőmérséklet növekedése viszonylag kevés hatással van a \(\ce{NaCl}\) oldhatóságára. A \(\ce{KNO_3}\) görbe viszont nagyon meredek, így a hőmérséklet emelkedése drámaian növeli a \(\ce{KNO_3}\) oldhatóságát.
Több anyag – \(\ce{HCl}\), \(\ce{NH_3}\) és \(\ce{SO_2}\) – olyan oldhatósággal rendelkezik, amely a hőmérséklet növekedésével csökken. Ezek mind gázok normál nyomáson. Ha a benne oldott gázzal ellátott oldószert felmelegítik, mind az oldószer, mind az oldott anyag kinetikus energiája növekszik. Ahogy a gáz halmazállapotú oldott anyag kinetikus energiája növekszik, molekulái nagyobb hajlamot mutatnak az oldószermolekulák vonzerejének elkerülésére és a gázfázisba való visszatérésre. Ezért a gáz oldhatósága csökken a hőmérséklet növekedésével.
oldhatósági görbék használhatók annak meghatározására, hogy egy adott oldat telített vagy telítetlen-e. Tegyük fel, hogy \(80 \: \text{g}\) a \(\ce{KNO_3}\) adunk \(100 \: \text{g}\) a víz \(30^\text{o} \text{C}\). Az oldhatósági görbe szerint a \(\ce{KNO_3}\)\ (48\: \text{g}\) körülbelül \(\ce{KNO_3}\) feloldódik\(30^ \ text{o} \ text {C}\). Ez azt jelenti, hogy a megoldás telített lesz, mivel \(48\: \ text{g}\) kevesebb, mint \(80\: \ text{g}\). Azt is megállapíthatjuk, hogy lesz \(80 – 48 = 32 \: \a konténer alján maradt feloldatlan\ (\ce{KNO_3}\) szöveg{g}\). Most tegyük fel, hogy ezt a telített oldatot \(60^\text{o} \text{C}\) melegítjük. A görbe szerint a \(\ce{KNO_3}\) oldhatósága \(60^\text{o} \text{C}\) körülbelül \(107 \: \text{g}\). Most a megoldás telítetlen, mivel csak az oldott oldott oldott anyag eredeti \(80 \: \text{g}\) tartalmát tartalmazza. Most tegyük fel, hogy a megoldást teljesen lehűtjük \(0^\text{o} \text{C}\). A \(0^\text{o} \text{C}\) oldhatósága körülbelül \(14 \: \text{g}\), ami azt jelenti, hogy \(80 – 14 = 66 \: \a szöveg{g}\) a\ (\ce{KNO_3}\) átkristályosodik.