انحلال پذیری
حتما تا به حال شناور ماندن روغن بر روی آب را دیده اید، نظیر این حالت را شاید در لامپ های لاوا که در آن یک مایع رنگی به بالا و پاین حرکت می کند، دیده باشید.
این لامپ ها از دو مایع مخلوط نشده با چگالی متفاوت تشکیل شده اند. پس به نظر می آید که در این گونه موارد، ماده حل شونده، غیر قابل حل در حلال است؛ یعنی به بیان شیمیایی، انحلال پذیری آن تقریبا صفر است. برای همین است که هیچ کدام از مواد لامپ با هم ترکیب نمی شوند.
اصطلاحاتی که در بحث انحلال مهم هستند:
هنگامی که ماده ای مانند نمک را در آب حل می کنیم، آب در نقش حلال، نمک در نقش ماده حل شونده و ترکیب آب و نمکی که در آن حل شده است، محلول نامیده می شود.
انحلال پذیری یک ماده حل شونده، غلظت محلول اشباع شده آن است.
محلول اشباع: محلولی است که بالاترین مقدار از ماده حل شونده در حلال در یک دمای مشخص در آن حل شده است و آهنگ انحلال با آهنگ رسوب آن با هم برابر است.
محلول غیر اشباع: محلولی است که ماده حل شونده به طور کامل در حلال، حل شده است.
محلول فوق اشباع: محلولی است که مقدار ماده حل شده از بالاترین حد انحلال، خیلی بیش تر است. در این حالت، مقداری از ماده حل شونده به صورت حل نشده ممکن است باقی بماند.
اصل لوشاتلیه: این اصل بیان می کند هنگامی که یک سیستم را از تعادل شیمیایی خارج کنیم، سیستم خود را به حالتی پیش خواهد برد که اثر تغییرات داده شده را تا حد ممکن کم کند.
واکنش گرماگیر: واکنشی که در آن گرما جذب می شود( ΔH>0 ).
واکنش گرمازا: واکنشی که در آن گرما آزاد می شود( ΔH < 0 ).
انحلال پذیری:
تعریف: انحلال پذیری به صورت بالاترین مقداری که ماده حل شونده می تواند در مقدار مشخصی از حلال در حالت تعادل، حل شود؛ تعریف می شود.
در چنین تعادلی، می توان از اصل لوشاتلیه استفاده کرد تا عوامل تأثیرگذار بر انحلال پذیری را بهتر توضیح داد. البته توجه داشته باشید که انحلال یک فرایند فیزیکی است (یعنی تغییر در حالت شیمیایی مواد به وجود نمی آید) و مقدار آن می تواند اندازه گیری شود.
عوامل مۆثر بر انحلال پذیری:
رابطه ماده حل شونده – حلال: جاذبه قوی حلال و ماده حل شونده، باعث انحلال پذیری بیش تر می شود. به همین ترتیب اگر جاذبه کمی بین مولکول های حلال و ماده حل شونده وجود داشته باشد، به همان نسبت، انحلال پذیری کم تر خواهد بود. برای فهم بهتر این مطلب به مطلب "حالت های ترکیبات یونی" نیز مراجعه کنید.
مواد قطبی در حلال های قطبی بهترحل می شوند. در حالی که مواد غیر قطبی در مواد غیرقطبی بهتر حل می شوند. حل شدن یک ماده قطبی در حلال غیر قطبی (یا برعکس آن) به صورت غیر قابل انحلال است و یا به مقدار بسیار جزئی انحلال وجود دارد.
این قانون را همواره به یاد داشته باشید:
مواد مشابه همدیگر را حل می کنند.
اثر یون مشترک:
این اثر بیان می کند که وقتی به سیستم در حال تعادل شیمیایی، نمکی اضافه می شود که دارای همان یون موجود در محلول تعادلی است، انحلال پذیری ترکیب یونی کاهش پیدا می کند.
با یک مثال این مطلب را بهتر متوجه خواهید شد:
در یک آزمایش، یک ترکیب یونی که انحلال پذیری کمی دارد مانند CaSO4 به آب اضافه می کنیم. معادله یونی خالص برای تعادل شیمیایی نهایی به صورت زیر خواهد بود:
سولفات کلسیم انحلال پذیری کمی دارد؛ به این معنا که در حالت تعادل، بیش تر کلسیم و سولفات ها در حالت جامد سولفات کلسیم قرار دارند و کاملا حل نشده اند.
حال اگر ترکیب یونی انحلال پذیر سولفات مس (CuSO4) را به محلول قبلی اضافه کنیم؛ تنها اثر مهم این ماده انحلال پذیر روی معادله یونی خالص، افزایش دادن یون های سولفات SO4- است.
یون های سولفات جدا شده از سولفات مس در حالت دوم در ترکیب مختصر تجزیه شده سولفات کلسیم نیز وجود داشتند. بنابراین این افزایش در یون های سولفات، باعث یک تغییر در سیستم تعادلی قبلی می شود. اصل لوشاتلیه نیز می گوید اگر تغییری به سمت محصولات یک واکنش تعادلی وارد شود، معادله برای کاهش اثر این تغییرات به سمت واکنش دهنده ها باید پیش رود. در این حالت که معادله به سمت واکنش دهنده ها پیشرفت می کند، طبق معادله بالا می بینیم که انحلال پذیری کم سولفات کلسیم خیلی بیش تر کاهش می یابد.
برای دیدن ادامه عوامل موثر بر انحلال پذیری به ادامه مطلب مراجعه کنید...
