16.4:温度が溶解度にどのように影響するか

温度が溶解度にどのように影響するか

物質の溶解度は、指定された温度で所与の量の溶媒中で飽和溶液を形成するために必要とされる物質の量である。 溶解度は、多くの場合、溶媒の\(100\:\text{g}\)あたりの溶質のグラムとして測定されます。 塩化ナトリウムの水への溶解度は、\(20^\text{o}\text{C}\)で\(100\:\text{g}\)水あたり\(36.0\:\text{g}\)です。 溶解度は温度によって変化するため、温度を指定する必要があります。 ガスの場合は、圧力も指定する必要があります。 溶解度は特定の溶媒に特異的である。 我々は、溶媒としての水への材料の溶解性を考慮する。

固体物質の大部分の溶解度は、温度が上昇するにつれて増加する。 しかし、この効果は予測するのが難しく、溶質ごとに大きく変化します。 溶解度の温度依存性は、溶解度曲線、溶解度対温度のグラフ(下の図を参照)の助けを借りて視覚化することができます。P>

図\(\PageIndex{1}\):いくつかの化合物の溶解度曲線。\(\ce{NaCl}\)の温度依存性がかなり平坦であることに注意してください。\(\ce{NaCl}\)の溶解度には温度の上昇がほとんど影響しないことを意味します。\(\ce{NaCl}\)は、\(\ce{NaCl}\)の 一方、\(\ce{KNO_3}\)の曲線は非常に急峻であるため、温度の上昇は\(\ce{KNO_3}\)の溶解度を劇的に増加させます。いくつかの物質-\(\ce{HCl}\)、\(\ce{NH_3}\)、および\(\ce{SO_2}\)-は、温度が上昇するにつれて溶解度が低下します。

\(\ce{SO_2}\)-は、温度が上昇すると溶解度が低下します。

\(\ce{So_2}\) それらはすべて標準圧力のガスです。 ガスが溶解した溶媒が加熱されると、溶媒と溶質の両方の運動エネルギーが増加する。 気体溶質の運動エネルギーが増加するにつれて、その分子は溶媒分子の引力を脱出して気相に戻る傾向が大きくなります。 従って、ガスの容解性は温度が増加すると同時に減ります。溶解度曲線は、所与の溶液が飽和または不飽和であるかどうかを決定するために使用することができる。

\(\Ce{KNO_3}\)の\(80\:\text{g}\)が\(30^\text{o}\text{C}\)の水の\(100\:\text{g}\)に加えられたとします。 溶解度曲線によれば、約\(\ce{KNO_3}\)の\(48\:\text{g}\)は\(30^\text{o}\text{C}\)で溶解します。 これは、\(48\:\text{g}\)が\(80\:\text{g}\)よりも小さいため、解が飽和することを意味します。 我々はまた、あることを決定することができます\(80 – 48 = 32 \: \\(\ce{KNO_3}\)を\(\ce{KNO_3}\)とすると、\(\ce{KNO_3}\)を\(\ce{kno_3}\)とする。 ここで、この飽和溶液が\(60^\text{o}\text{C}\)に加熱されているとします。 曲線によれば、\(60^\text{o}\text{C}\)における\(\ce{KNO_3}\)の溶解度は約\(107\:\text{g}\)です。 溶液は元の\(80\:\text{g}\)の溶質のみを含んでいるので、溶液は不飽和である。 ここで、解が\(0^\text{o}\text{C}\)まで冷却されているとします。 \(0^\text{o}\text{C}\)での溶解度は約\(14\:\text{g}\)であり、これは次のことを意味します\(80 – 14 = 66 \: \\(\ce{KNO_3}\)のテキスト{g}\)は再結晶します。

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