Rozpuszczalność a rozpuszczanie
Oba te terminy idą w parze i odnoszą się do tego samego scenariusza chemicznego z dwoma różnymi punktami widzenia w definicji. Jako tło tej koncepcji, ważne jest, aby najpierw zrozumieć trzy podstawowe elementy, które są tutaj zaangażowane; mianowicie substancja rozpuszczona, rozpuszczalnik i roztwór. Solute to związek, który rozpuszcza się w rozpuszczalniku. Rozpuszczalnik jest na ogół cieczą używaną do rozpuszczenia substancji rozpuszczonej. Roztwór określany jest jako mieszanina, która powstaje w wyniku rozpuszczenia substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku. Substancje rozpuszczone mogą być ciałami stałymi, cieczami lub gazami i chociaż rozpuszczalniki są na ogół cieczami, mogą występować również rozpuszczalniki stałe i gazowe. Np. Stop metalu można uznać za roztwór stały, w którym substancję stałą miesza się ze stałym rozpuszczalnikiem. „Rozpuszczalność” jest charakterystyczną właściwością substancji rozpuszczonej, a „Rozpuszczanie” to proces, w którym substancja rozpuszczona rozpuszcza się w rozpuszczalniku, tworząc roztwór. Dlatego z definicji rozpuszczalność jest czynnikiem termodynamicznym, a rozpuszczanie jest czynnikiem kinetycznym.
Rozpuszczalność
Rozpuszczalność to właściwość substancji rozpuszczonej, która decyduje o tym, jak dalece substancja rozpuszczona w rozpuszczalniku utworzy konkretny roztwór. Charakterystyki chemiczne i fizyczne substancji rozpuszczonej odgrywają główną rolę w decydowaniu o jej poziomach rozpuszczalności. Kiedy mówimy o stężeniu roztworu, odnosimy się do poziomu rozpuszczalności danej substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku. Istnieje limit ilości substancji rozpuszczonych, które dany rozpuszczalnik może zatrzymać w roztworze w fazie roztworu. Powyżej tej granicy, jeśli substancje rozpuszczone byłyby dalej rozpuszczane, zacząłby wytrącać się na dnie. Dynamiczna równowaga między tymi dwoma stanami określa zakres rozpuszczalności. Dlatego rozpuszczalność występuje, gdy szybkość rozpuszczania jest równa szybkości wytrącania. Rozpuszczalność może być określona ilościowo i zawiera jednostkę mol/kg.
Na ogół kierujemy się praktyczną zasadą rozpuszczalności znaną jako „podobne rozpuszcza podobne”. Pomysł ten sugeruje, że związki polarne mają większą tendencję do rozpuszczania się w rozpuszczalnikach polarnych i odwrotnie. Kiedy substancja rozpuszczona jest całkowicie rozpuszczalna, mówimy, że jest mieszalna. Częściej dotyczy to przypadku dwóch cieczy (gdy jedna ciecz jest mieszana z inną cieczą). Gdy rozpuszczalność jest niska, mówimy, że związek jest słabo rozpuszczalny lub nierozpuszczalny. Rozpuszczalność jednej substancji w drugiej zależy od zakresu sił międzycząsteczkowych między cząsteczkami substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika, a różne czynniki fizyczne i termodynamiczne wpływają na stopień rozpuszczalności. Np. temperatura, ciśnienie, polarność rozpuszczalnika, nadmiar lub niedobór wspólnego jonu w roztworze itp. Ogólnie, gdy temperatura jest wysoka, rozpuszczalność konkretnej substancji rozpuszczonej jest wyższa niż w przypadku chłodniejszego. Czasami rozpuszczanie może nastąpić z powodu reakcji chemicznej, a nie z powodu czystej rozpuszczalności substancji rozpuszczonej. Nie należy tego mylić z rozpuszczalnością. Gdy substancja rozpuszczona jest czysto rozpuszczalna, powinno być możliwe odzyskanie substancji rozpuszczonej po odparowaniu rozpuszczalnika.
Rozwiązanie
Rozpuszczanie to proces, w którym substancja rozpuszczona rozpuszcza się w rozpuszczalniku, tworząc roztwór. Dlatego ma to efekt kinetyczny. Rozpuszczanie może następować z różnymi szybkościami i czasami, aby substancja rozpuszczona całkowicie rozpuściła się w rozpuszczalniku, może to wymagać dłuższego czasu. Podczas procesu rozpuszczania integralność strukturalna substancji rozpuszczonej jest rozkładana na poszczególne składniki, cząsteczki lub atomy, a wynik rozpuszczania określany jest jako rozpuszczalność. Rozpuszczanie również rządzi się podobnymi zasadami fizycznymi jak rozpuszczalność, ale samo rozpuszczenie jest procesem kinetycznym. Związki jonowe łatwo rozpuszczają się w wodzie i jak wspomniano powyżej, można tu również zaliczyć zasadę „podobne rozpuszcza podobne”. Szybkość rozpuszczania zależy od różnych czynników; mieszanie mechaniczne, rodzaj rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej, masa rozpuszczonego materiału, temperatura itp. Rozpuszczanie można określić ilościowo za pomocą jednostki mol/s.
Jaka jest różnica między rozpuszczalnością a rozpuszczaniem?
• Rozpuszczanie to proces, w którym substancja rozpuszczona rozpuszcza się w rozpuszczalniku, tworząc roztwór, podczas gdy rozpuszczalność jest wynikiem rozpuszczania.
• Rozpuszczalność jest jednostką termodynamiczną, podczas gdy rozpuszczanie jest kinetyczne.
• Rozpuszczalność mierzy się w mol/kg, a rozpuszczanie w mol/s.
