cum influențează temperatura solubilitatea

solubilitatea unei substanțe este cantitatea acelei substanțe care este necesară pentru a forma o soluție saturată într-o cantitate dată de solvent la o temperatură specificată. Solubilitatea este adesea măsurată ca grame de solut pe \(100 \: \text{g}\) de solvent. Solubilitatea clorurii de sodiu în apă este \(36,0 \: \text{g}\) per \(100 \: \text{g}\) apă la \(20^\text{O} \text{c}\). Temperatura trebuie specificată deoarece solubilitatea variază în funcție de temperatură. Pentru gaze, trebuie specificată și presiunea. Solubilitatea este specifică pentru un anumit solvent. Vom considera solubilitatea materialului în apă ca solvent.

solubilitatea majorității substanțelor solide crește odată cu creșterea temperaturii. Cu toate acestea, efectul este dificil de prezis și variază foarte mult de la un solut la altul. Dependența de temperatură a solubilității poate fi vizualizată cu ajutorul unei curbe de solubilitate, un grafic al solubilității vs.temperatură (vezi figura de mai jos).

observați cum dependența de temperatură a lui \(\ce{NaCl}\) este destul de plată, ceea ce înseamnă că o creștere a temperaturii are un efect relativ redus asupra solubilității lui \(\ce{NaCl}\). Curba pentru \(\ce{KNO_3}\), pe de altă parte, este foarte abruptă și astfel o creștere a temperaturii crește dramatic solubilitatea \(\ce{KNO_3}\).

Mai multe substanțe – \(\ce{HCl}\), \(\ce{Nh_3}\) și \(\ce{SO_2}\) – au solubilitate care scade odată cu creșterea temperaturii. Toate sunt gaze la presiune standard. Când un solvent cu un gaz dizolvat în el este încălzit, energia cinetică a solventului și a solutului crește. Pe măsură ce energia cinetică a solutului gazos crește, moleculele sale au o tendință mai mare de a scăpa de atracția moleculelor de solvent și de a reveni la faza gazoasă. Prin urmare, solubilitatea unui gaz scade odată cu creșterea temperaturii.curbele de solubilitate pot fi utilizate pentru a determina dacă o anumită soluție este saturată sau nesaturată. Să presupunem că \(80\: \ text{g}\) de \(\ce{KNO_3}\) se adaugă la \(100 \: \text{g}\) de apă la \(30^\text{o} \text{c}\). Conform curbei de solubilitate, aproximativ \(48\: \ text{g}\) din \(\ce{KNO_3}\) se va dizolva la \(30^\text{O} \text{c}\). Aceasta înseamnă că soluția va fi saturată deoarece \(48\: \text{g}\) este mai mică decât \(80\: \ text{g}\). De asemenea, putem stabili că vor exista \(80 – 48 = 32 \: \text{g}\) de nedizolvat \ (\ce{KNO_3}\) rămas în partea de jos a recipientului. Acum să presupunem că această soluție saturată este încălzită la \(60^\text{O} \text{c}\). Conform curbei, solubilitatea lui \(\ce{KNO_3}\) la \(60^\text{O} \text{C}\) este de aproximativ \(107 \: \text{g}\). Acum soluția este nesaturată, deoarece conține doar originalul \(80 \: \text{g}\) de solut dizolvat. Acum să presupunem că soluția este răcită până la \(0 ^ \ text{O} \ text{c}\). Solubilitatea la \(0 ^ \ text{O} \ text{C}\) este de aproximativ \(14\:\ text{g}\), ceea ce înseamnă că \(80 – 14 = 66 \: \textul{g}\) din \(\ce{KNO_3}\) se va recristaliza.