Dizolvarea unui solid în apă depinde de. Lecția „Dizolvarea”

Soluţie este un sistem omogen (monofazat) stabil termodinamic, de compoziție variabilă, format din două sau mai multe componente (substanțe chimice). Componentele care alcătuiesc o soluție sunt un solvent și o soluție. De obicei, un solvent este considerat a fi o componentă care, în forma sa pură, există în aceeași stare de agregare ca și soluția rezultată (de exemplu, în cazul unei soluții apoase de sare, solventul este, desigur, apă. ). Dacă ambele componente au fost în aceeași stare de agregare înainte de dizolvare (de exemplu, alcool și apă), atunci componenta care este în cantitate mai mare este considerată solvent.

Soluțiile sunt lichide, solide și gazoase.

Soluțiile lichide sunt soluții de săruri, zahăr, alcool în apă. Soluțiile lichide pot fi apoase sau neapoase. Soluțiile apoase sunt soluții în care solventul este apa. Soluțiile neapoase sunt soluții în care solvenții sunt lichide organice (benzen, alcool, eter etc.). Soluțiile solide sunt aliaje metalice. Soluții gazoase - aer și alte amestecuri de gaze.

Procesul de dizolvare. Dizolvarea este un proces fizic și chimic complex. În timpul procesului fizic, structura substanței dizolvate este distrusă, iar particulele sale sunt distribuite între moleculele de solvent. Un proces chimic este interacțiunea moleculelor de solvent cu particulele de dizolvat. Ca rezultat al acestei interacțiuni, solvații. Dacă solventul este apă, solvații rezultați se numesc hidratează. Procesul de formare a solvaților se numește solvatare, procesul de formare a hidraților se numește hidratare. Când soluțiile apoase sunt evaporate, se formează hidrați cristalini - acestea sunt substanțe cristaline care conțin un anumit număr de molecule de apă (apa de cristalizare). Exemple de hidrați cristalini: CuSO4 . 5H 2 O – sulfat de cupru (II) pentahidrat; FeSO4 . 7H 2 O – sulfat de fier (II) heptahidrat.

Procesul fizic de dizolvare are loc cu absorbţie energie, chimică - cu evidenţierea. Dacă, ca urmare a hidratării (solvației), se eliberează mai multă energie decât este absorbită în timpul distrugerii structurii unei substanțe, atunci dizolvarea este exotermic proces. Energia este eliberată atunci când NaOH, H 2 SO 4, Na 2 CO 3, ZnSO 4 și alte substanțe sunt dizolvate. Dacă este nevoie de mai multă energie pentru a distruge structura unei substanțe decât este eliberată în timpul hidratării, atunci dizolvarea este endotermic proces. Absorbția de energie are loc atunci când NaNO 3, KCl, NH 4 NO 3, K 2 SO 4, NH 4 Cl și unele alte substanțe sunt dizolvate în apă.

Se numește cantitatea de energie care este eliberată sau absorbită în timpul dizolvării efectul termic al dizolvării.

Solubilitate o substanță este capacitatea sa de a fi distribuită într-o altă substanță sub formă de atomi, ioni sau molecule pentru a forma un sistem stabil termodinamic de compoziție variabilă. O caracteristică cantitativă a solubilității este coeficientul de solubilitate, care arată ce masă maximă a unei substanțe se poate dizolva în 1000 sau 100 g de apă la o anumită temperatură. Solubilitatea unei substanțe depinde de natura solventului și a substanței, de temperatură și presiune (pentru gaze). Solubilitatea solidelor crește în general odată cu creșterea temperaturii. Solubilitatea gazelor scade odată cu creșterea temperaturii, dar crește odată cu creșterea presiunii.

Pe baza solubilității lor în apă, substanțele sunt împărțite în trei grupe:

1. Bine solubil (r.). Solubilitatea substanțelor este mai mare de 10 g în 1000 g de apă. De exemplu, 2000 g de zahăr se dizolvă în 1000 g apă, sau în 1 litru de apă.

2. Puțin solubil (m.). Solubilitatea substanțelor este de la 0,01 g la 10 g în 1000 g de apă. De exemplu, 2 g de gips (CaSO4 . 2 H 2 O) se dizolvă în 1000 g apă.

3. Practic insolubil (n.). Solubilitatea substanțelor este mai mică de 0,01 g în 1000 g de apă. De exemplu, 1,5 se dizolvă în 1000 g de apă . 10-3 g AgCI.

Când substanțele se dizolvă, se pot forma soluții saturate, nesaturate și suprasaturate.

Soluție saturată este o soluție care conține cantitatea maximă de substanță dizolvată în condiții date. Când o substanță este adăugată la o astfel de soluție, substanța nu se mai dizolvă.

Soluție nesaturată- o soluție care conține mai puțin dizolvat decât o soluție saturată în condiții date. Când o substanță este adăugată la o astfel de soluție, substanța încă se dizolvă.

Uneori este posibil să se obțină o soluție care conține mai multă soluție decât o soluție saturată la o anumită temperatură. O astfel de soluție se numește suprasaturată. Această soluție se prepară prin răcirea cu grijă a soluției saturate la temperatura camerei. Soluțiile suprasaturate sunt foarte instabile. Cristalizarea unei substanțe într-o astfel de soluție poate fi cauzată de frecarea pereților vasului în care se află soluția cu o tijă de sticlă. Această metodă este utilizată atunci când se efectuează unele reacții calitative.

Solubilitatea unei substanțe poate fi exprimată și prin concentrația molară a soluției sale saturate (secțiunea 2.2).

Constanta de solubilitate. Să luăm în considerare procesele care apar în timpul interacțiunii electrolitului slab solubil, dar puternic, al sulfatului de bariu BaSO 4 cu apa. Sub influența dipolilor de apă, ionii Ba 2+ și SO 4 2 - din rețeaua cristalină BaSO 4 vor trece în faza lichidă. Concomitent cu acest proces, sub influența câmpului electrostatic al rețelei cristaline, se vor depune din nou o parte din ionii Ba 2+ și SO 4 2 - (Fig. 3). La o temperatură dată, echilibrul se va stabili în final în sistemul eterogen: viteza procesului de dizolvare (V 1) va fi egală cu viteza procesului de precipitare (V 2), adică.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

solutie solida

Orez. 3. Soluție saturată de sulfat de bariu

Se numește o soluție în echilibru cu faza solidă BaSO4 bogat raportat la sulfatul de bariu.

O soluție saturată este un sistem eterogen de echilibru, care este caracterizat printr-o constantă de echilibru chimic:

, (1)

unde a (Ba 2+) este activitatea ionilor de bariu; a(SO 4 2-) – activitatea ionilor sulfat;

a (BaSO 4) – activitatea moleculelor de sulfat de bariu.

Numitorul acestei fracții - activitatea BaSO 4 cristalin - este o valoare constantă egală cu unitatea. Produsul a două constante dă o nouă constantă numită constanta de solubilitate termodinamicași notăm K s °:

К s° = a(Ba 2+) . a(SO42-). (2)

Această cantitate a fost numită anterior produs de solubilitate și desemnată PR.

Astfel, într-o soluție saturată a unui electrolit puternic puțin solubil, produsul activităților de echilibru ale ionilor săi este o valoare constantă la o temperatură dată.

Dacă presupunem că într-o soluție saturată a unui electrolit puțin solubil coeficientul de activitate f~1, atunci activitatea ionilor în acest caz poate fi înlocuită cu concentrațiile lor, deoarece a( X) = f (X) . CU( X). Constanta de solubilitate termodinamică K s ° se va transforma în constanta de solubilitate de concentrație K s:

K s = C(Ba 2+) . C(SO42-), (3)

unde C(Ba 2+) și C(SO 4 2 -) sunt concentrațiile de echilibru ale ionilor Ba 2+ și SO 4 2 - (mol/l) într-o soluție saturată de sulfat de bariu.

Pentru a simplifica calculele, se utilizează de obicei constanta de solubilitate a concentrației K s, luând f(X) = 1 (Anexa 2).

Dacă un electrolit puternic slab solubil formează mai mulți ioni la disociere, atunci expresia K s (sau K s °) include puterile corespunzătoare egale cu coeficienții stoichiometrici:

PbCl2 ⇄ Pb2+ + 2 Cl -; K s = C (Pb 2+) . C2 (CI-);

Ag 3 PO 4 ⇄ 3 Ag++P043-; K s = C 3 (Ag +) . C (PO 4 3 -).

În general, expresia constantei de solubilitate a concentrației pentru un electrolit este A m B n ⇄ m A n+ + n B m - are forma

K s = С m (A n+) . C n (B m -),

unde C este concentrația ionilor A n+ și B m într-o soluție de electrolit saturată în mol/l.

Valoarea K s este de obicei utilizată numai pentru electroliții a căror solubilitate în apă nu depășește 0,01 mol/l.

Condiții pentru formarea precipitațiilor

Să presupunem că c este concentrația reală de ioni ai unui electrolit puțin solubil în soluție.

Dacă C m (A n +) . Cu n (B m -) > K s, atunci se va produce formarea unui precipitat, deoarece soluția devine suprasaturată.

Dacă C m (A n +) . C n (B m -)< K s , то раствор является ненасыщенным и осадок не образуется.

Proprietățile soluțiilor. Mai jos vom lua în considerare proprietățile soluțiilor non-electrolitice. În cazul electroliților, în formulele date se introduce un factor de corecție izotonic.

Dacă o substanță nevolatilă este dizolvată într-un lichid, atunci presiunea de vapori saturați deasupra soluției este mai mică decât presiunea de vapori saturați deasupra solventului pur. Concomitent cu o scădere a presiunii vaporilor deasupra soluției, se observă o modificare a punctelor de fierbere și de îngheț; Punctele de fierbere ale soluțiilor cresc, iar temperaturile de îngheț scad comparativ cu temperaturile care caracterizează solvenții puri.

Scăderea relativă a punctului de îngheț sau creșterea relativă a punctului de fierbere a unei soluții este proporțională cu concentrația acesteia:

∆t = K С m,

unde K este o constantă (crioscopică sau ebulioscopică);

С m este concentrația molară a soluției, mol/1000 g de solvent.

Deoarece C m = m/M, unde m este masa substanței (g) în 1000 g de solvent,

M este masa molară, ecuația de mai sus poate fi reprezentată astfel:

; .

Astfel, cunoscând valoarea lui K pentru fiecare solvent, stabilind m și determinând experimental ∆t în dispozitiv, se găsește M al substanței dizolvate.

Masa molară a unei substanțe dizolvate poate fi determinată prin măsurarea presiunii osmotice a soluției (π) și calculată folosind ecuația Van't Hoff:

; .

Lucrări de laborator

Soluțiile joacă un rol cheie în natură, știință și tehnologie. Apa este baza vieții și conține întotdeauna substanțe dizolvate. Apa dulce din râuri și lacuri conține puține substanțe dizolvate, în timp ce apa de mare conține aproximativ 3,5% săruri dizolvate.

Se crede că oceanul primordial (la momentul originii vieții pe Pământ) conținea doar 1% săruri dizolvate.

„În acest mediu s-au dezvoltat pentru prima dată organismele vii; din această soluție au extras ioni și molecule care erau necesare pentru creșterea și dezvoltarea lor ulterioară... În timp, organismele vii s-au dezvoltat și s-au transformat, astfel încât au putut părăsi mediul acvatic. și se deplasează pe uscat și apoi se ridică în aer. Ei au obținut aceste abilități prin stocarea unei soluții apoase în corpul lor sub formă de lichide care conțin o cantitate vitală de ioni și molecule”, acestea sunt cuvintele folosite de celebrul chimist american și laureat al Premiului Nobel Linus Pauling pentru a descrie rolul soluțiilor. în natură. În interiorul fiecăruia dintre noi, în fiecare celulă a corpului nostru, există amintiri ale oceanului primar, locul în care a apărut viața - soluția apoasă care oferă viața însăși.

În orice organism viu, o soluție neobișnuită curge constant prin vase - artere, vene și capilare, care formează baza sângelui, fracția de masă a sărurilor din acesta este aceeași ca și în oceanul primar - 0,9%. Procesele fizice și chimice complexe care apar în corpurile umane și animale interacționează, de asemenea, în soluții. Procesul de digestie a alimentelor este asociat cu transferul de substanțe foarte nutritive în soluție. Soluțiile apoase naturale sunt direct legate de procesele de formare a solului și de furnizarea de nutrienți a plantelor. Astfel de procese tehnologice în industria chimică și în multe alte industrii, de exemplu, producția de îngrășăminte, metale, acizi și hârtie, apar în soluții. Știința modernă studiază proprietățile soluțiilor. Să aflăm care este o soluție?

Soluțiile diferă de alte amestecuri prin aceea că particulele părților constitutive sunt distribuite uniform în ele, iar în orice microvolum al unui astfel de amestec compoziția va fi aceeași.

De aceea, soluțiile au fost înțelese ca amestecuri omogene care constau din două sau mai multe părți omogene. Această idee a venit din teoria fizică a soluțiilor.

Adepții teoriei fizice a soluțiilor, care a fost studiată de Van't Hoff, Arrhenius și Ostwald, credeau că procesul de dizolvare este rezultatul difuziei.

D.I. Mendeleev și susținătorii teoriei chimice credeau că dizolvarea este rezultatul interacțiunii chimice a unei substanțe dizolvate cu moleculele de apă. Astfel, va fi mai precis să se definească o soluție ca un sistem omogen care constă din particule de substanță dizolvată, un solvent și produsele interacțiunii lor.

Datorită interacțiunii chimice a substanței dizolvate cu apa, se formează compuși - hidrați. Interacțiunea chimică este de obicei însoțită de fenomene termice. De exemplu, dizolvarea acidului sulfuric în apă eliberează o cantitate atât de colosală de căldură încât soluția poate fierbe, motiv pentru care acidul este turnat în apă și nu invers. Dizolvarea unor substanțe precum clorura de sodiu și nitratul de amoniu este însoțită de absorbția căldurii.

M.V. Lomonosov a demonstrat că soluțiile se transformă în gheață la o temperatură mai mică decât solventul.

site-ul web, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursă.

O soluție este un sistem omogen format din două sau mai multe substanțe, al cărui conținut poate fi modificat în anumite limite fără a perturba omogenitatea.

Apă soluţiile constau în apă(solvent) și substanță dizolvată. Starea substanțelor într-o soluție apoasă este, dacă este necesar, indicată printr-un indice (p), de exemplu, KNO 3 în soluție - KNO 3 (p).

Soluțiile care conțin o cantitate mică de solut sunt adesea numite diluatși soluții cu un conținut ridicat de soluți - concentrat. Se numește o soluție în care este posibilă dizolvarea ulterioară a unei substanțe nesaturat iar o soluţie în care o substanţă încetează să se dizolve în condiţii date este saturate. Ultima soluție este întotdeauna în contact (în echilibru eterogen) cu o substanță nedizolvată (un cristal sau mai multe).

În condiții speciale, de exemplu atunci când se răcește cu grijă (fără agitare) o soluție nesaturată fierbinte solid substanțe care se pot forma suprasaturat soluţie. Când se introduce un cristal al unei substanțe, o astfel de soluție este împărțită într-o soluție saturată și un precipitat al substanței.

În conformitate cu teoria chimică a soluțiilor D.I. Mendeleev, dizolvarea unei substanțe în apă este însoțită, în primul rând, de distrugere legături chimice între molecule (legături intermoleculare în substanțele covalente) sau între ioni (în substanțele ionice), și astfel particulele substanței se amestecă cu apa (în care sunt distruse și unele dintre legăturile de hidrogen dintre molecule). Ruperea legăturilor chimice are loc datorită energiei termice de mișcare a moleculelor de apă, iar acest lucru se întâmplă cost energie sub formă de căldură.

În al doilea rând, o dată în apă, sunt supuse particulelor (molecule sau ioni) substanței hidratare. Ca urmare, hidratează– compuși cu compoziție incertă între particulele unei substanțe și moleculele de apă (compoziția internă a particulelor substanței în sine nu se modifică la dizolvare). Acest proces este însoțit evidenţierea energie sub formă de căldură datorită formării de noi legături chimice în hidraţi.

În general, soluția este fie se raceste(dacă consumul de căldură depășește eliberarea acestuia), sau se încălzește (în caz contrar); uneori - dacă aportul de căldură și degajarea acesteia sunt egale - temperatura soluției rămâne neschimbată.

Mulți hidrați se dovedesc a fi atât de stabili încât nu se prăbușesc chiar și atunci când soluția este complet evaporată. Astfel, sunt cunoscuţi hidraţi cristalini solizi ai sărurilor CuS045H2O, Na2CO310H2O, KAl(SO4)212H20 etc.

Conținutul unei substanțe într-o soluție saturată la T= const caracterizează cantitativ solubilitate a acestei substante. Solubilitatea este de obicei exprimată ca masa de solut la 100 g de apă, de exemplu 65,2 g KBr/100 g H 2 O la 20 °C. Prin urmare, dacă se adaugă 70 g de bromură de potasiu solidă la 100 g de apă la 20 °C, atunci 65,2 g de sare vor intra în soluție (care va fi saturată) și 4,8 g de KBr solid (exces) vor rămâne la fundul paharului.

Trebuie amintit că conținutul de solut în bogat soluţie egală, V nesaturat soluţie Mai puțin si in suprasaturat soluţie Mai mult solubilitatea acestuia la o anumită temperatură. Astfel, o soluție preparată la 20 °C din 100 g apă și sulfat de sodiu Na 2 SO 4 (solubilitate 19,2 g/100 g H 2 O), care conține

15,7 g sare – nesaturată;

19,2 g sare – saturată;

2O.3 g sare – suprasaturată.

Solubilitatea substanțelor solide (Tabelul 14) crește de obicei cu creșterea temperaturii (KBr, NaCl), și numai pentru unele substanțe (CaSO 4, Li 2 CO 3) se observă contrariul.

Solubilitatea gazelor scade odată cu creșterea temperaturii și crește odată cu creșterea presiunii; de exemplu, la o presiune de 1 atm, solubilitatea amoniacului este de 52,6 (20 °C) și 15,4 g/100 g H 2 O (80 °C), iar la 20 °C și 9 atm este de 93,5 g/100 g H2O.

În conformitate cu valorile de solubilitate, substanțele se disting:

– foarte solubil, a căror masă într-o soluție saturată este comparabilă cu masa apei (de exemplu, KBr - la 20 °C solubilitate 65,2 g/100 g H 2 O; soluție 4,6 M), formează soluții saturate cu o molaritate mai mare de 0,1 M;

– ușor solubil, a căror masă într-o soluție saturată este semnificativ mai mică decât masa de apă (de exemplu, CaSO 4 - la 20 °C solubilitate 0,206 g/100 g H 2 O; 0,015 M soluție), formează soluții saturate cu o molaritate de 0,1– 0,001 M;

– practic insolubil, a căror masă într-o soluție saturată este neglijabilă în comparație cu masa solventului (de exemplu, AgCl - la 20 °C solubilitate 0,00019 g la 100 g H 2 O; 0,0000134 M soluție), formează soluții saturate cu o molaritate mai mică de 0,001 M.

Compilat pe baza datelor de referință tabelul de solubilitate se notează acizi, baze și săruri comune (Tabelul 15), care indică tipul de solubilitate, substanțe necunoscute științei (neobținute) sau descompuse complet de apă.

În viața de zi cu zi, oamenii întâlnesc rar substanțe pure. Majoritatea obiectelor sunt amestecuri de substanțe.

O soluție este un amestec omogen în care componentele sunt amestecate uniform. Există mai multe tipuri de ele în funcție de dimensiunea particulelor: sisteme grosiere, soluții moleculare și sisteme coloidale, care sunt adesea numite soluri. Acest articol tratează soluții moleculare (sau adevărate). Solubilitatea substanțelor în apă este una dintre principalele condiții care afectează formarea compușilor.

Solubilitatea substanțelor: ce este și de ce este necesară?

Pentru a înțelege acest subiect, trebuie să știți ce sunt soluțiile și solubilitatea substanțelor. În termeni simpli, este capacitatea unei substanțe de a se combina cu alta și de a forma un amestec omogen.

Dacă o abordăm din punct de vedere științific, putem lua în considerare o definiție mai complexă.

Solubilitatea substanțelor este capacitatea lor de a forma compoziții omogene (sau eterogene) cu distribuție dispersă a componentelor cu una sau mai multe substanțe. Există mai multe clase de substanțe și compuși:

solubil;
Solubil cu moderație;
insolubil.

Ce indică măsura solubilității unei substanțe?

a unei substanțe într-un amestec saturat este o măsură a solubilității sale. După cum am menționat mai sus, este diferit pentru toate substanțele. Solubile sunt cele care pot dilua mai mult de 10 g din ele însele la 100 g de apă. A doua categorie este mai mică de 1 g în aceleași condiții. Practic insolubile sunt cele în care mai puțin de 0,01 g de component trece în amestec. În acest caz, substanța nu își poate transfera moleculele în apă.

Ce este coeficientul de solubilitate

Coeficientul de solubilitate (k) este un indicator al masei maxime a unei substanțe (g) care poate fi diluată în 100 g de apă sau altă substanță.

Solvenți

Acest proces implică un solvent și o substanță dizolvată. Primul diferă prin faptul că inițial este în aceeași stare de agregare ca și amestecul final. De regulă, se ia în cantități mai mari.

Cu toate acestea, mulți oameni știu că apa are un loc special în chimie. Există reguli separate pentru asta. O soluție în care este prezent H2O se numește apoasă.

Când vorbim despre ele, un lichid este un extractant chiar și atunci când este în cantități mai mici. Un exemplu este o soluție de 80% de acid azotic în apă.

Proporțiile aici nu sunt egale.Deși proporția de apă este mai mică decât cea de acid, este incorect să numim substanța o soluție de 20% de apă în acid azotic.

Există amestecuri care nu conțin H2O. Vor purta numele nevodnaya. Astfel de soluții de electroliți sunt conductori ionici. Conțin unul sau un amestec de extractanți. Conțin ioni și molecule. Sunt utilizate în industrii precum medicina, producția de produse chimice de uz casnic, cosmetice și alte domenii.

Ele pot combina mai multe substanțe dorite cu solubilități diferite. Componentele multor produse care sunt utilizate extern sunt hidrofobe. Cu alte cuvinte, nu interacționează bine cu apa. În astfel de amestecuri, solvenții pot fi volatili, nevolatili sau combinați.

În primul caz, substanțele organice dizolvă bine grăsimile. Substanțele volatile includ alcooli, hidrocarburi, aldehide și altele. Ele sunt adesea incluse în produsele chimice de uz casnic. Cele nevolatile sunt cel mai adesea folosite pentru a face unguente. Acestea sunt uleiuri grase, parafină lichidă, glicerină și altele.

Combinat este un amestec de substanțe volatile și nevolatile, de exemplu, etanol cu glicerina, glicerina cu dimexid. Ele pot conține și apă.

O soluție saturată este un amestec de substanțe chimice care conține concentrația maximă a unei substanțe în solvent la o anumită temperatură. Nu va mai fi divorțat.

În preparatul solid se observă precipitarea, care este în echilibru dinamic cu aceasta.

Acest concept înseamnă o stare care persistă în timp datorită apariției sale simultan în două direcții opuse (reacții înainte și invers) cu aceeași viteză.

Dacă o substanță se poate descompune încă la o temperatură constantă, atunci această soluție este nesaturată. Sunt rezistenti. Dar dacă continuați să adăugați o substanță la ele, aceasta va fi diluată în apă (sau alt lichid) până când va atinge concentrația maximă.

Un alt tip este suprasaturat. Conține mai multă substanță dizolvată decât ar fi prezentă la temperatură constantă. Datorită faptului că se află într-un echilibru instabil, cristalizarea are loc atunci când sunt expuse fizic.

Cum să distingem o soluție saturată de una nesaturată?

Acest lucru este destul de ușor de făcut. Dacă substanța este solidă, atunci poate fi văzut un precipitat într-o soluție saturată.

În acest caz, extractantul se poate îngroșa, ca, de exemplu, într-o compoziție saturată, apa la care a fost adăugat zahăr.

Dar dacă modificați condițiile, creșteți temperatura, atunci aceasta nu va mai fi considerată saturată, deoarece la o temperatură mai mare concentrația maximă a acestei substanțe va fi diferită.

Teorii ale interacțiunii dintre componentele soluției

Există trei teorii privind interacțiunea elementelor într-un amestec: fizică, chimică și modernă. Autorii primului sunt Svante August Arrhenius și Wilhelm Friedrich Ostwald.

Ei au presupus că, datorită difuziei, particulele de solvent și de solut au fost distribuite uniform pe întregul volum al amestecului, dar nu a existat nicio interacțiune între ele. Teoria chimică prezentată de Dmitri Ivanovici Mendeleev este opusul acesteia.

Potrivit acestuia, ca urmare a interacțiunii chimice dintre ele, se formează compuși instabili cu compoziție constantă sau variabilă, care se numesc solvați.

În prezent, este utilizată teoria combinată a lui Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky și Ivan Alekseevich Kablukov. Combină fizic și chimic. Teoria modernă afirmă că într-o soluție există atât particule de substanțe care nu interacționează, cât și produse ale interacțiunii lor - solvați, a căror existență a fost dovedită de Mendeleev.

Când extractantul este apă, aceștia se numesc hidrați. Fenomenul în care se formează solvații (hidratii) se numește solvatare (hidratare). Afectează toate procesele fizice și chimice și modifică proprietățile moleculelor din amestec.

Solvația are loc datorită faptului că învelișul de solvație, constând din molecule extractive strâns asociate cu acesta, înconjoară molecula de solut.

Factori care afectează solubilitatea substanțelor

Compoziția chimică a substanțelor. Regula „ca atrage ca” se aplică și reactivilor. Substanțele cu proprietăți fizice și chimice similare se pot dizolva reciproc mai repede. De exemplu, compușii nepolari interacționează bine cu cei nepolari.

Substanțele cu molecule polare sau structură ionică sunt diluate în cele polare, de exemplu, în apă. Sărurile, alcalinele și alte componente se descompun în el și cele nepolare - invers. Se poate da un exemplu simplu. Pentru a prepara o soluție saturată de zahăr în apă, veți avea nevoie de o cantitate mai mare de substanță decât în cazul sării.

Ce înseamnă? Pur și simplu, puteți adăuga mult mai mult zahăr în apă decât sare.

Temperatura. Pentru a crește solubilitatea solidelor în lichide, trebuie să creșteți temperatura extractantului (funcționează în majoritatea cazurilor). Puteți demonstra acest exemplu. Dacă puneți un vârf de clorură de sodiu (sare) în apă rece, procesul va dura mult timp.

Dacă procedați la fel cu un mediu fierbinte, dizolvarea se va produce mult mai rapid. Acest lucru se explică prin faptul că, din cauza creșterii temperaturii, energia cinetică crește, o cantitate semnificativă din care este adesea cheltuită pentru ruperea legăturilor dintre molecule și ionii unei substanțe solide.

Cu toate acestea, atunci când temperatura crește în cazul sărurilor de litiu, magneziu, aluminiu și alcaline, solubilitatea acestora scade.

Presiune. Acest factor afectează doar gazele. Solubilitatea lor crește odată cu creșterea presiunii. La urma urmei, volumul gazelor este redus.

Modificarea vitezei de dizolvare

Acest indicator nu trebuie confundat cu solubilitatea. La urma urmei, modificările acestor doi indicatori sunt influențate de factori diferiți.

Gradul de fragmentare a solutului.

Acest factor afectează solubilitatea solidelor în lichide. Într-o stare întreagă (bucata), compoziția durează mai mult să se dilueze decât una care este ruptă în bucăți mici. Să dăm un exemplu.

O bucată solidă de sare va dura mult mai mult să se dizolve în apă decât sarea sub formă de nisip.

Viteza de agitare. După cum se știe, acest proces poate fi catalizat prin agitare. Viteza sa este, de asemenea, importantă, deoarece cu cât este mai mare, cu atât substanța se va dizolva mai repede în lichid.

De ce trebuie să cunoașteți solubilitatea solidelor în apă?

În primul rând, astfel de diagrame sunt necesare pentru a rezolva corect ecuațiile chimice. Tabelul de solubilitate arată încărcăturile tuturor substanțelor. Este necesar să le cunoașteți pentru a scrie corect reactivii și a întocmi o ecuație pentru o reacție chimică. Solubilitatea în apă indică dacă o sare sau o bază se poate disocia.

Compușii apoși care conduc curentul conțin electroliți puternici. Există un alt tip. Cei care conduc slab curentul sunt considerați electroliți slabi. În primul caz, componentele sunt substanțe care sunt complet ionizate în apă.

În timp ce electroliții slabi prezintă acest indicator doar într-o mică măsură.

Ecuații ale reacțiilor chimice

Există mai multe tipuri de ecuații: moleculare, ionice complet și ionice scurte. De fapt, ultima opțiune este o formă scurtă de moleculară. Acesta este răspunsul final. Ecuația completă enumeră reactanții și produșii reacției. Acum vine rândul tabelului de solubilitate a substanțelor.

În primul rând, trebuie să verificați dacă reacția este fezabilă, adică dacă una dintre condițiile pentru reacție este îndeplinită. Există doar 3 dintre ele: formarea apei, eliberarea de gaz și precipitarea sedimentelor. Dacă primele două condiții nu sunt îndeplinite, trebuie să o verificați pe ultima.

Pentru a face acest lucru, trebuie să vă uitați la tabelul de solubilitate și să aflați dacă produsele de reacție conțin o sare sau o bază insolubilă. Dacă este acolo, atunci va fi sediment. În continuare, veți avea nevoie de un tabel pentru a scrie ecuația ionică.

Deoarece toate sărurile și bazele solubile sunt electroliți puternici, se vor descompune în cationi și anioni. Apoi, ionii nelegați sunt anulați și ecuația este scrisă într-o formă concisă. Exemplu:

K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,
2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
Ba+SO4=BaSO4↓.

Astfel, tabelul de solubilitate a substanțelor este una dintre condițiile cheie pentru rezolvarea ecuațiilor ionice.

Un tabel detaliat vă ajută să aflați cât de mult dintr-o componentă trebuie să luați pentru a pregăti un amestec saturat.

Tabelul de solubilitate

Așa arată un tabel incomplet familiar. Este important ca aici să fie indicată temperatura apei, deoarece este unul dintre factorii despre care am discutat deja mai sus.

Cum se utilizează tabelul de solubilitate pentru substanțe?

Tabelul de solubilitate a substanțelor în apă este unul dintre principalii asistenți ai chimistului. Acesta arată modul în care diverse substanțe și compuși interacționează cu apa. Solubilitatea solidelor în lichide este un indicator fără de care multe manipulări chimice sunt imposibile.

Masa este foarte usor de folosit. Prima linie conține cationi (particule încărcate pozitiv), a doua linie conține anioni (particule încărcate negativ). Cea mai mare parte a tabelului este ocupată de o grilă cu simboluri specifice în fiecare celulă.

Acestea sunt literele „P”, „M”, „N” și semnele „-” și „?”.

„P” - compusul se dizolvă;
„M” - ușor dizolvat;
„N” - nu se dizolvă;
„-” — conexiune nu există;
"?" — nu există informații despre existența conexiunii.

Există o celulă goală în acest tabel - aceasta este apa.

Exemplu simplu

Acum să vorbim despre cum să lucrăm cu un astfel de material. Să presupunem că trebuie să aflați dacă sarea MgSo4 (sulfat de magneziu) este solubilă în apă. Pentru a face acest lucru, trebuie să găsiți coloana Mg2+ și să o coborâți la linia SO42-. La intersecția lor există o litera P, ceea ce înseamnă că compusul este solubil.

Concluzie

Deci, am studiat problema solubilității substanțelor în apă și nu numai. Fără îndoială, aceste cunoștințe vor fi utile în continuarea studiului chimiei. La urma urmei, solubilitatea substanțelor joacă un rol important acolo. Va fi util în rezolvarea ecuațiilor chimice și a diverselor probleme.

Solubilitatea diferitelor substanțe în apă

Se numește capacitatea unei anumite substanțe de a se dizolva într-un anumit solvent solubilitate.

Din punct de vedere cantitativ, solubilitatea unei substanțe solide se caracterizează prin coeficientul de solubilitate sau solubilitatea - aceasta este cantitatea maximă a unei substanțe care se poate dizolva în 100 g sau 1000 g de apă în condiții date pentru a forma o soluție saturată.

Deoarece majoritatea solidelor absorb energie atunci când sunt dizolvate în apă, conform principiului lui Le Chatelier, solubilitatea multor solide crește odată cu creșterea temperaturii.

Solubilitatea gazelor în lichid caracterizează coeficient de absorbție- volumul maxim de gaz care se poate dizolva in conditii de mediu. într-un volum de solvent.

Când gazele se dizolvă, se eliberează căldură, prin urmare, odată cu creșterea temperaturii, solubilitatea lor scade (de exemplu, solubilitatea NH3 la 0°C este de 1100 dm3/1dm3apă, iar la 25°C - 700 dm3/1dm3apă).

Dependența solubilității gazului de presiune respectă legea lui Henry: Masa gazului dizolvat la temperatură constantă este direct proporțională cu presiunea.

Exprimarea compoziției cantitative a soluțiilor

Alături de temperatură și presiune, principalul parametru al stării unei soluții este concentrația substanței dizolvate în ea.

Concentrația soluției Se numește conținutul unei substanțe dizolvate într-o anumită masă sau volum al unei soluții sau al unui solvent. Concentrația unei soluții poate fi exprimată în moduri diferite. În practica chimică, cele mai utilizate metode de exprimare a concentrațiilor sunt:

A) fracția de masă a soluției arată numărul de grame (unități de masă) de substanță dizolvată conținute în 100 g (unități de masă) de soluție (ω, %)

b) concentrație în volum molar sau molaritate , arată numărul de moli (cantitate) de substanță dizolvată conținută în 1 dm3 de soluție (s sau M, mol/dm3)

V) concentrație echivalentă sau normalitate , arată numărul de echivalenți ai unei substanțe dizolvate conținute în 1 dm3 de soluție (seili n, mol/dm3)

G) concentrația masei molare sau molalitate , arată numărul de moli de substanță dizolvată conținută în 1000 g de solvent (cm, mol / 1000 g)

d) legendă soluție este numărul de grame de substanță dizolvată în 1 cm3 de soluție (T, g/cm3)

În plus, compoziția soluției este exprimată prin proporții relative adimensionale.

Fracția de volum este raportul dintre volumul unei substanțe dizolvate și volumul unei soluții; fracția de masă este raportul dintre masa unei substanțe dizolvate și volumul unei soluții; fracția molară este raportul dintre cantitatea de substanță dizolvată (numărul de moli) și cantitatea totală a tuturor componentelor soluției.

Cantitatea cea mai des folosită este fracția molară (N) – raportul dintre cantitatea de substanță dizolvată (ν1) și cantitatea totală a tuturor componentelor soluției, adică ν1 + ν2 (unde ν2 este cantitatea de solvent)

Nr.v.= ν1/(ν1+ ν2)= mr.v./Mr.v./(mr.v./Mr.v+mr-lya./Mr-lya).

Soluții diluate de neelectroliți și proprietățile acestora

În timpul formării soluțiilor, natura interacțiunii componentelor este determinată de natura lor chimică, ceea ce face dificilă identificarea modelelor generale. Prin urmare, este convenabil să se recurgă la un model de soluție idealizată, așa-numita soluție ideală.

Se numește o soluție a cărei formare nu este asociată cu o modificare a volumului sau cu efectul termic solutie ideala.

Cu toate acestea, majoritatea soluțiilor nu posedă pe deplin proprietățile idealității și modelele generale pot fi descrise folosind exemple de așa-numitele soluții diluate, adică soluții în care conținutul de substanță dizolvată este foarte mic în comparație cu conținutul de solvent și interacţiunea moleculelor substanţei dizolvate cu solventul poate fi neglijată. Soluțiile au proprietăți oligative- acestea sunt proprietățile soluțiilor care depind de numărul de particule ale substanței dizolvate. Proprietățile coligative ale soluțiilor includ:

presiune osmotica;
presiunea aburului saturat. Legea lui Raoult;
creșterea punctului de fierbere;
scăderea temperaturii de îngheț.

Osmoza.Presiunea osmotica.

Să existe un vas împărțit printr-o partiție semi-permeabilă (linia punctată în figură) în două părți umplute la același nivel de O-O. Solventul este plasat pe partea stângă, soluția este plasată în dreapta

soluție de solvent

Conceptul de fenomen de osmoză

Datorită diferenței de concentrații de solvenți pe ambele părți ale partiției, solventul pătrunde spontan (în conformitate cu principiul lui Le Chatelier) prin partiția semipermeabilă în soluție, diluând-o.

Forța motrice pentru difuzia preferențială a solventului în soluție este diferența dintre energiile libere ale solventului pur și ale solventului din soluție.Când soluția este diluată din cauza difuziei spontane a solventului, volumul soluției creste si nivelul se deplaseaza din pozitia O in pozitia II.

Se numește difuzia unidirecțională a unui anumit tip de particule într-o soluție printr-o partiție semi-permeabilă prin osmoză.

Proprietățile osmotice ale unei soluții (față de un solvent pur) pot fi caracterizate cantitativ prin introducerea conceptului de presiune osmotica.

Acesta din urmă reprezintă tendința solventului de a trece prin partiția semipermeabilă în soluția dată.

Este egală cu presiunea suplimentară care trebuie aplicată soluției pentru ca osmoza să se oprească (efectul presiunii este de a crește randamentul moleculelor de solvent din soluție).

Se numesc soluții caracterizate de aceeași presiune osmotică izotonic.În biologie se numesc soluții cu presiune osmotică mai mare decât cea a conținutului intracelular hipertensiv,cu mai puțin - hipotonic Aceeași soluție este hipertonică pentru un tip de celulă, izotonă pentru altul și hipotonică pentru al treilea.

Majoritatea țesuturilor organismelor au proprietăți semi-permeabile. Prin urmare, fenomenele osmotice au o importanță enormă pentru viața organismelor animale și vegetale. Procese de absorbție a alimentelor, metabolism etc.

sunt strâns legate de permeabilitatea diferită a țesuturilor la apă și la anumite substanțe dizolvate.Fenomenele de osmoză explică unele aspecte legate de relația organismului cu mediul.

De exemplu, ei determină că peștii de apă dulce nu pot trăi în apa de mare, iar peștii de mare nu pot trăi în apa râului.

Van't Hoff a arătat că presiunea osmotică într-o soluție non-electrolită este proporțională cu concentrația molară a solutului.

Rosm=cRT,

unde Posm este presiunea osmotică, kPa; с - concentrație molară, mol/dm3;R - constantă de gaz egală cu 8,314 J/mol∙K; T - temperatura, K.

Această expresie este similară ca formă cu ecuația Mendeleev-Clapeyron pentru gazele ideale, dar aceste ecuații descriu procese diferite. Presiunea osmotică apare într-o soluție atunci când o cantitate suplimentară de solvent pătrunde printr-o partiție semi-permeabilă. Această presiune este o forță care împiedică egalizarea ulterioară a concentrațiilor.

a formulat van't Hoff presiunea lege-motică: presiunea osmotică este egală cu presiunea pe care ar produce-o substanța dizolvată dacă ea, sub formă de gaz ideal, ar ocupa același volum pe care îl ocupă soluția, la aceeași temperatură.

Presiunea aburului saturat. legea lui Raoult.

Luați în considerare o soluție diluată a unei substanțe nevolatile (solide) A într-un solvent lichid volatil B. În acest caz, presiunea totală a vaporilor saturați deasupra soluției este determinată de presiunea parțială de vapori a solventului, deoarece presiunea de vapori a substanța dizolvată poate fi neglijată.

Raul a arătat că presiunea unui parasolvent saturat peste o soluție P este mai mică decât asupra unui solvent pur P°.Diferența P° - P = P se numește scăderea absolută a presiunii vaporilor peste soluție. Această valoare, legată de presiunea de vapori a unui solvent pur, adică (P°-P)/P° = P/P°, se numește scăderea relativă a presiunii vaporilor.

Conform legii lui Raoult, scăderea relativă a presiunii de vapori saturați a solventului deasupra soluției este egală cu fracția molară a substanței nevolatile dizolvate.

(P°-P)/P°= N= ν1/(ν1+ ν2)= mr.v./Mr.v./(mr.v./Mr.v+mr-lya./Mr-lya)= XA

unde XA este fracția molară a substanței dizolvate. Și deoarece ν1 = mр.в./Мр.в, atunci folosind această lege puteți determina masa molară a substanței dizolvate.

Corolarul legii lui Raoult. O scădere a presiunii vaporilor asupra unei soluții de substanță nevolatilă, de exemplu în apă, poate fi explicată folosind principiul Le Chatelier al deplasării de echilibru.

Într-adevăr, odată cu creșterea concentrației componentului nevolatil în soluție, echilibrul în sistemul apă - abur saturat se deplasează către condensarea unei părți din abur (răspunsul sistemului la o scădere a concentrației de apă atunci când substanța este dizolvată), ceea ce determină o scădere a presiunii aburului.

O scădere a presiunii vaporilor peste o soluție în comparație cu un solvent pur determină o creștere a punctului de fierbere și o scădere a punctului de îngheț al soluțiilor față de un solvent pur (t). Aceste valori sunt proporționale cu concentrația molală a solutul - non-electrolit, adică:

t= K∙sT= K∙t∙1000/M∙a,

unde сm este concentrația molală a soluției; a este masa solventului. Factorul de proporționalitate LA , când punctul de fierbere crește, se numește constantă ebulioscopică pentru acest solvent (E ), și pentru a scădea temperatura de îngheț - constantă crioscopică(LA ).

Aceste constante, diferite numeric pentru același solvent, caracterizează o creștere a punctului de fierbere și o scădere a punctului de îngheț al unei soluții de un molar, adică. dizolvarea a 1 mol de non-electrolit nevolatil în 1000 de solvent. Prin urmare, ele sunt adesea numite creșterea molală a punctului de fierbere și scăderea molală a punctului de îngheț al unei soluții.

Constantele criscoscopice și ebulioscopice nu depind de concentrația și natura substanței dizolvate, ci depind doar de natura solventului și se caracterizează prin dimensiunea kg∙deg/mol.

Conceptul de soluții. Solubilitatea substanțelor

Soluții- sisteme omogene (omogene) de compozitie variabila care contin doua sau mai multe componente.

Cele mai comune sunt soluțiile lichide. Ele constau dintr-un solvent (lichid) și substanțe dizolvate (gazoase, lichide, solide):

Soluțiile lichide pot fi apoase sau neapoase. Soluții apoase- Acestea sunt soluții în care solventul este apa. Soluții neapoase- sunt soluții în care solvenții sunt alte lichide (benzen, alcool, eter etc.). În practică, soluțiile apoase sunt mai des folosite.

Dizolvarea substanțelor

Dizolvare- un proces fizic și chimic complex. Distrugerea structurii unei substanțe dizolvate și distribuția particulelor acestuia între moleculele de solvent este un proces fizic. În același timp, are loc interacțiunea moleculelor de solvent cu particulele substanței dizolvate, adică. proces chimic. Ca rezultat al acestei interacțiuni, se formează solvați.

Solvații- produse de compoziție variabilă care se formează în timpul interacțiunii chimice a particulelor de dizolvat cu moleculele de solvent.

Dacă solventul este apă, solvații rezultați se numesc hidratează. Procesul de formare a solvatului se numește solvatarea. Procesul de formare a hidratului se numește hidratare. Hidrații unor substanțe pot fi izolați sub formă cristalină prin evaporarea soluțiilor. De exemplu:

Ce este substanța cristalină albastră și cum se formează? Când sulfatul de cupru (II) este dizolvat în apă, se disociază în ioni:

Ionii rezultați interacționează cu moleculele de apă:

Când soluția este evaporată, se formează hidrat de cristal de sulfat de cupru (II) - CuSO4 5H2O.

Substanțele cristaline care conțin molecule de apă se numesc hidratează cristalele. Apa pe care o conțin se numește apă de cristalizare. Exemple de hidrați cristalini:

Pentru prima dată, ideea naturii chimice a procesului de dizolvare a fost exprimată de D. I. Mendeleev în lucrarea sa dezvoltată. teoria chimică (hidratului) a soluțiilor(1887). O dovadă a naturii fizico-chimice a procesului de dizolvare sunt efectele termice în timpul dizolvării, adică eliberarea sau absorbția căldurii.

Efectul termic al dizolvării este egal cu suma efectelor termice ale proceselor fizice și chimice. Un proces fizic are loc cu absorbția de căldură, un proces chimic cu eliberarea.

Dacă, ca urmare a hidratării (solvației), se eliberează mai multă căldură decât este absorbită în timpul distrugerii structurii unei substanțe, atunci dizolvarea este un proces exotermic. Degajarea de căldură se observă, de exemplu, atunci când substanțe precum NaOH, AgNO3, H2SO4, ZnSO4 etc. sunt dizolvate în apă.

Dacă este nevoie de mai multă căldură pentru a distruge structura unei substanțe decât este generată în timpul hidratării, atunci dizolvarea este un proces endotermic. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, când NaNO3, KCl, K2SO4, KNO2, NH4Cl etc. sunt dizolvați în apă.

Solubilitatea substanțelor

Știm că unele substanțe se dizolvă bine, altele - prost. Când substanțele se dizolvă, se formează soluții saturate și nesaturate.

Soluție saturată este o soluție care conține cantitatea maximă de substanță dizolvată la o anumită temperatură.

Soluție nesaturată- o soluție care conține mai puțin dizolvat decât este saturată la o anumită temperatură.

O caracteristică cantitativă a solubilității este coeficientul de solubilitate. Coeficientul de solubilitate arată ce masă maximă a unei substanțe se poate dizolva în 1000 ml de solvent la o anumită temperatură.

Solubilitatea este exprimată în grame pe litru (g/l).

Pe baza solubilității lor în apă, substanțele sunt împărțite în 3 grupe:

Tabelul solubilității sărurilor, acizilor și bazelor în apă:

Solubilitatea substanțelor depinde de natura solventului, natura substanței dizolvate, temperatură, presiune (pentru gaze). Solubilitatea gazelor scade odată cu creșterea temperaturii și crește odată cu creșterea presiunii.

Dependența solubilității solidelor de temperatură este indicată de curbele de solubilitate. Solubilitatea multor solide crește odată cu creșterea temperaturii.

Din curbele de solubilitate se pot determina: 1) coeficientul de solubilitate al substantelor la diferite temperaturi; 2) masa substanței dizolvate care precipită atunci când soluția este răcită de la t1oC la t2oC.

Procesul de izolare a unei substanțe prin evaporarea sau răcirea soluției sale saturate se numește recristalizare. Recristalizarea este folosită pentru purificarea substanțelor.

Există mai multe interpretări ale termenului de solubilitate.

Solubilitatea este capacitatea unei substanțe de a se dizolva în apă sau alt solvent.

Solubilitatea este capacitatea substanțelor de a se dizolva unele în altele, caracterizată cantitativ prin coeficientul de solubilitate (k sau p) - aceasta este masa unei substanțe dizolvate la 100 sau 1000 g de solvent, într-o soluție saturată - la o anumită temperatură.
Solubilitatea unei substanțe depinde de diverși factori: natura substanței și a solventului, starea de agregare, temperatură și presiune (pentru gaze).

Există o declarație „Like se dizolvă în asemănător.”Aceasta înseamnă că compușii moleculari și ionici cu legături polare se dizolvă bine în solvenți polari, iar substanțele cu legături nepolare se dizolvă bine în cei nepolari.

Principal solvent este apa. Dar nu toate substanțele, în special cele organice, se dizolvă în apă. Pentru dizolvare se folosesc diverși solvenți, cum ar fi acetonă, alcool, benzen, eter, cloroform, metanol etc. Sunt de asemenea utilizate amestecuri de solvenți, de exemplu, amestecuri de alcool și apă.

Pentru a dizolva un solid, acesta trebuie măcinat foarte fin (măcinat într-un pahar sau măcinat într-o moară). Acest lucru se face pentru a crește suprafața de contact dintre dizolvat și solvent. Prin agitare sau agitare, procesul de obținere a unei soluții este accelerat. Adesea, un condensator de reflux este plasat pe recipientul în care este preparată soluția. Se folosește în principal pentru prepararea soluțiilor prin fierbere. Acest lucru reduce pierderile de solvenți. Vaporii amestecului format în timpul încălzirii se depun în frigider și se revarsă. Acest lucru este deosebit de important pentru solvenții inflamabili, ai căror vapori dintr-un recipient deschis se pot aprinde la contactul cu elementul de încălzire.

Solubilitate se întâmplă substanțe :

nelimitat

(Exemple: apă și alcool; clorură de potasiu și bromură de potasiu; potasiu și rubidiu) - aceste substanțe sunt amestecate în orice raport.

limitat (Exemplu: apă și sare de masă) – o anumită cantitate de substanță dizolvată

În funcție de gradul de solubilitate, toate substanțele sunt împărțite:

Bine solubil (solubilitate la 20 0 C mai mult de 1 g)
Puțin solubil (solubilitate la 20 0 C de la 0,01 la 1,0 g)
Insolubil (solubilitate la 20 0 C nu mai mult de 0,01 g)

O substanță este considerată foarte solubilă dacă mai mult de 10 g din acesta se dizolvă bine în 100 g de apă.

O substanță se numește ușor solubilă dacă mai puţin de 1 g se dizolvă în 100 g apă.

Și insolubile sunt substanțele care din care mai puțin de 0,01 g intră în soluție.

Nu există substanțe complet insolubile. Chiar și atunci când apa este turnată într-un vas de sticlă, o mică parte din moleculele de sticlă intră în soluție.

Ce ne oferă cunoștințele despre solubilitatea substanțelor în producția de produse cosmetice? Există multe opțiuni pentru compozițiile produselor cosmetice. Pentru a preveni potențiala incompatibilitate a componentelor din acestea, este necesară cunoașterea solubilității substanțelor. Știind cum și în ce substanțe se dizolvă, ei selectează intrarea corectă, secvențială în reactor a tuturor componentelor necesare în fabricarea produselor cosmetice. Concept "solubilitate" utilizat pe scară largă în farmacologie. Prin determinarea solubilității, se apreciază puritatea substanței și a excipienților.

La fabricarea medicamentelor și aditivilor biologic activi (BAA), cunoscând solubilitatea, se folosesc metode tehnologice speciale:

Schimbați secvența de dizolvare (amestecare) ingredientelor.
Se folosesc metode de dizolvare separată a componentelor.
Se amestecă părți de substanțe medicinale, diverse baze și apoi se combină aceste părți într-un singur întreg

Cunoscând solubilitatea substanțelor, diverși co-solvenți, solubilizanți și stabilizatori sunt selectați pentru a crea forme de dozare durabile.

Solubilitatea substanțelor în diferiți solvenți este de obicei dată în articole private despre substanțe sau excipienți.

Solubilitatea substanțelor din farmacopee înseamnă termeni convenționali, care sunt dați în tabelul nr. 1(1):

Tabelul nr. 1:

Cunoașterea solubilității medicamentelor este foarte importantă pentru administrarea de medicamente și suplimente alimentare. Medicamentul pătrunde mai ușor sub formă dizolvată în tractul gastrointestinal, aducând astfel un efect mai rapid de ușurare pacientului, în contrast cu formele de dozare slab solubile sau greu de dizolvat.

Cum se determină solubilitatea substanțelor?

Se ia o probă din substanța de testat, se pune într-o cantitate măsurată de solvent și se agită soluția timp de 10 minute.

Toate determinările sunt efectuate la o temperatură de (18-22) 0 C.

Pentru substanțele lent solubile (al căror timp de dizolvare este mai mare de 20 de minute), este posibilă încălzirea într-o baie de apă la 30 0 C.

După agitare puternică timp de două minute și răcire a soluției la (18-22) 0 C, rezultatul este înregistrat vizual.

Pentru substanțele lent solubile, condițiile de solubilitate sunt indicate în articolele private.

O substanță este considerată dizolvată dacă, la examinarea soluției în lumină transmisă, nu sunt detectate particule în ea.

Dacă solubilitatea unei substanțe este necunoscută, atunci procedura de testare este următoarea:

Se ia 1 g de substanță, se adaugă 1 ml de solvent și se efectuează testul conform descrierii de mai sus. Dacă o substanță este complet dizolvată, se ia în considerare foarte usor solubil.

Dacă dizolvarea nu a avut loc complet, atunci luați 100 mg de substanță fundamentală, adăugați 1 ml de solvent și dizolvați din nou. Proba s-a dizolvat complet - ei concluzionează că substanța usor solubil.

Dacă dizolvarea nu este completă, adăugați 2 ml de solvent la această soluție și continuați testul. Proba s-a dizolvat – se crede că substanța solubil.

Dacă dizolvarea nu este completă, atunci se adaugă încă 7 ml de solvent la soluție și dizolvarea este efectuată din nou așa cum este descris mai sus. Dacă, la observarea în lumină transmisă, nu se observă vizual nicio particule, atunci dizolvarea a trecut. Se consideră o astfel de substanță moderat solubil.

Dacă sunt detectate particule nedizolvate ale probei, testele se efectuează cu 10 mg de substanță fundamentală, adăugându-i 10 ml de solvent. Dacă s-a dizolvat complet, se ia în considerare substanța ușor solubil.

Dacă dizolvarea nu este completă, luați 10 mg de substanță fundamentală, adăugați 100 ml de solvent și testați din nou așa cum este descris în metodă. Substanța s-a dizolvat complet - ea foarte putin solubil.

Dacă nu se dizolvă, se consideră că substanța practic insolubilîn acest solvent.

Pentru substanțele cu solubilitate cunoscută, testele sunt efectuate conform metodei de mai sus, dar numai pentru valorile extreme ale termenului de solubilitate specificat. De exemplu, dacă o substanță solubil, apoi 100 mg din acesta nu trebuie să se dizolve în 1 ml, ci să se dizolve complet în 3 ml de solvent.

Farmacopeea de stat a Federației Ruse. X II ediție. Partea 1, Moscova, 2007, pp. 92-93.