Hvordan Temperatur Påvirker Løselighet

løseligheten av et stoff er mengden av det stoffet som kreves for å danne en mettet løsning i en gitt mengde løsningsmiddel ved en bestemt temperatur. Løselighet måles ofte som gram løsemiddel per \(100\: \ tekst{g}\) av løsningsmiddel. Oppløseligheten av natriumklorid i vann er \(36.0\: \ text{g}\) per \(100\: \ text{g}\) vann ved \(20^ \ text{o} \ text{C}\). Temperaturen må spesifiseres fordi oppløseligheten varierer med temperaturen. For gasser må trykket også spesifiseres. Løselighet er spesifikk for et bestemt løsningsmiddel. Vi vil vurdere løselighet av materiale i vann som løsningsmiddel.

oppløseligheten av flertallet av faste stoffer øker etter hvert som temperaturen øker. Effekten er imidlertid vanskelig å forutsi og varierer mye fra ett stoff til et annet. Temperaturavhengigheten av løselighet kan visualiseres ved hjelp av en løselighetskurve, en graf av løseligheten vs temperaturen (se figur nedenfor).

Legg merke til hvordan temperaturavhengigheten av \(\ce{NaCl}\) er ganske flat, noe som betyr at en økning i temperatur har relativt liten effekt på oppløseligheten av \(\ce{NaCl}\). Kurven for \(\ce{KNO_3}\) er derimot veldig bratt, og en økning i temperaturen øker oppløseligheten av \(\ce{KNO_3}\) dramatisk.

Flere stoffer – \(\ce{HCl}\), \(\ce{NH_3}\) og \(\ce{SO_2}\) – har oppløselighet som avtar etter hvert som temperaturen øker. De er alle gasser ved standardtrykk. Når et løsningsmiddel med en gass oppløst i den oppvarmes, øker den kinetiske energien til både løsningsmidlet og løsningsmidlet. Etter hvert som den kinetiske energien til det gassformige løsningsmiddelet øker, har molekylene en større tendens til å unnslippe løsningsmiddelmolekylets tiltrekning og gå tilbake til gassfasen. Derfor reduseres oppløseligheten av en gass etter hvert som temperaturen øker.

oppløselighetskurver kan brukes til å avgjøre om en gitt løsning er mettet eller umettet. Anta at \(80\: \ text{g}\) av \(\ce{KNO_3}\) er lagt til \(100\: \ text{g}\) av vann ved \(30^ \ text{o} \ text{C}\). Ifølge løselighetskurven vil omtrent \(48 \: \text{g}\) av \(\ce{KNO_3}\) oppløses ved \(30^ \ text{o} \ text{C}\). Dette betyr at løsningen vil bli mettet siden \(48 \: \ text{g}\) er mindre enn \(80\: \ text{g}\). Vi kan også fastslå at det vil være \(80 – 48 = 32 \: \tekst{g}\) av uoppløst \(\ce{KNO_3}\) gjenværende på bunnen av beholderen. Anta nå at denne mettede løsningen er oppvarmet til \(60^ \ text{o} \ text{C}\). Ifølge kurven er oppløseligheten av \(\ce{KNO_3}\) ved \(60^\text{o} \text{C}\) omtrent \(107\: \ text{g}\). Nå er løsningen umettet siden den bare inneholder den opprinnelige \(80\: \ text{g}\) av oppløst løsemiddel. Anta nå at løsningen avkjøles helt ned til \(0^ \ text{o} \ text{C}\). Løseligheten ved \(0^ \ text{o} \ text{C}\) handler om \(14\: \ text{g}\), noe som betyr at \(80 – 14 = 66 \: \tekst{g}\) av \(\ce{KNO_3}\) vil omkrystallisere.