Opracowania.pl PLUS:
Zaloguj się żeby dostać więcej
Jesteś tutaj: Chemia » Liceum » Roztwory » Rozpuszczanie i krystalizacja

Rozpuszczanie i krystalizacja

Proces polegający na mieszaniu się co najmniej dwóch substancji, w wyniku czego powstaje roztwór, nazywamy rozpuszczaniem.

Maksymalną ilość gramów substancji, którą możemy rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika (w danej temperaturze) nazywamy rozpuszczalnością, otrzymujemy wtedy roztwór nasycony.

Np. rozpuszczalność jodku potasu w temperaturze 293 K wynosi 145 g (zapisujemy: 145 g s/100 g wody). Oznacza to, że 145 g substancji (KI) rozpuszczona jest w 100 g rozpuszczalnika. A zatem na masę całego roztworu składa się masa substancji rozpuszczonej i masa rozpuszczalnika (mr-ru = ms + mrozp.), tj. 145 g s. + 100 g rozp. = 245 g r-ru.

Zależność rozpuszczalności danej substancji od temperatury przedstawia się w formie odpowiednich wykresów, tzw. krzywych rozpuszczalności, lub zestawia w postaci danych liczbowych w tabeli.

Na podstawie krzywych rozpuszczalności możemy określić rozpuszczalność substancji w danej temperaturze oraz wykonywać obliczenia potrzebne przy sporządzaniu roztworów.

Np.: Który ze związków: NaCl czy KCl ma większą rozpuszczalność w temperaturze 90°C.

Na wykresie krzywych rozpuszczalności NaCl i KCl szukamy wartości rozpuszczalności dla podanych związków w temperaturze 90°C.

Rozpuszczalność NaCl w 90°C wynosi 42 g/100 g H2O, a KCl 56 g/100 g H2O. Oznacza to, że w temperaturze 90°C w 100 g rozpuszczalnika rozpuści się 56 g KCl i tylko 42 g NaCl. A zatem większą rozpuszczalność ma KCl.

Szybkość rozpuszczania substancji zależy od:

- rodzaju substancji rozpuszczanej

- rodzaju rozpuszczalnika

- stopnia rozdrobnienia substancji

- mechanicznego mieszania składników

- temperatury (na ogół wzrasta ze wzrostem temperatury)

Rozpuszczalność substancji zależy od:

- temperatury - rozpuszczalność cieczy i ciał stałych w cieczach na ogół wzrasta ze wzrostem temperatury, a gazów maleje

- ciśnienia w przypadku gazów - rozpuszczalność gazów w cieczach wzrasta ze wzrostem ciśnienia

Zależność rozpuszczalności ciał stałych od temperatury (krzywe rozpuszczalności)

Zależność rozpuszczalności ciał stałych od temperatury (krzywe rozpuszczalności)

AgNO3 - azotan (V) srebra (I)

KI - jodek potasu

NaNO3 - azotan (V) sodu

KNO3 - azotan (V) potasu

Pb(NO3)2 - azotan (V) ołowiu (II)

NH4Cl - chlorek amonu

CuSO4 - siarczan (VI) miedzi (II)

KCl - chlorek potasu

NaCl - chlorek sodu

Ca(CH3COO)2 - octan wapnia

HgCl2 - chlorek rtęci (II)

KClO4 - chlorek (VII) potasu

Roztwór nasycony - roztwór, który pozostaje w stanie równowagi z osadem substancji rozpuszczanej. Jego oziębienie powoduje wytrącenie się z niego kryształków substancji rozpuszczonej. Proces ten nosi nazwę krystalizacji.

Roztwór nienasycony - roztwór, w którym nie ma równowagi ciecz - osad (osad substancji rozpuszczanej ulega rozpuszczeniu), ponieważ w rozpuszczalniku zostaje rozpuszczona mniejsza ilość substancji niż wynika to z jej rozpuszczalności w danych warunkach.

Zadanie 1

Rozpuszczalność azotanu (V) potasu w temperaturze 343 K wynosi 135 g. Ile gramów tej soli można rozpuścić w 300 g rozpuszczalnika w temperaturze 343 K?

Rozwiązanie:

Rozpuszczalność równa 135 g oznacza, że 135 g substancji (s) znajduje się w 100 g rozpuszczalnika (rozp.), a zatem w 300 g rozpuszczalnika rozpuści się 3 razy więcej substancji (warunkiem jest taka sama temperatura).

Odp.: W 300 g rozpuszczalnika w temperaturze 343 K można rozpuścić 405 g azotanu (V) potasu.

Zadanie 2

Ile gramów substancji rozpuszczonej znajduje się w 240 g nasyconego roztworu, jeśli rozpuszczalność w tej temperaturze wynosi 20 g?

Rozwiązanie:

Z definicji rozpuszczalności wynika, że 20 g substancji rozpuszczone jest w 100 g rozpuszczalnika. A zatem masa tego roztworu (m r-ru) jest równa sumie masy substancji (20 g) i masy rozpuszczalnika (100 g) i wynosi 120 g. Jako x oznaczamy masę substancji znajdującej się w roztworze o dwukrotnie większej masie. Stąd masa substancji rozpuszczonej też jest dwukrotnie większa.

Odp.: W 240 g nasyconego roztworu znajduje się 40 g rozpuszczonej substancji.

Zadanie 3

Ile wody zawiera 0,5 kg roztworu nasyconego, jeśli rozpuszczalność w tej temperaturze wynosi 60 g?

Rozwiązanie:

Ponieważ w treści zadania podana jest masa roztworu, to chcąc obliczyć masę zawartej wody (rozpuszczalnika) musimy najpierw obliczyć masę substancji znajdującej się w 500 g roztworu. W tym celu układamy proporcję; z rozpuszczalności odczytujemy ilość gramów substancji rozpuszczonej w 100 g rozpuszczalnika, dodając te masy do siebie otrzymamy masę roztworu, w której znajduje się 60 g substancji. Teraz obliczamy ilość substancji w 500 g roztworu. Odejmując ją od masy całego roztworu otrzymamy masę rozpuszczalnika, w tym przypadku wody.

Odp.: 0,5 kg nasyconego roztworu o rozpuszczalności 60 g zawiera 312,5 g wody (rozpuszczalnika).

Zadanie 4

Ile gramów jodku potasu (KI) należy rozpuścić w 100 g wody w temperaturze 10°C, aby otrzymać roztwór nasycony?

Rozwiązanie:

Z wykresu krzywej rozpuszczalności wynika, że w temperaturze 10°C rozpuszczalność KI wynosi 140 g, oznacza to, że w 100 g rozpuszczalnika należy rozpuścić 140 g jodku potasu, aby otrzymać roztwór nasycony (masa substancji rozpuszczonej w danej temperaturze musi być równa jej rozpuszczalności w danym rozpuszczalniku, aby otrzymany roztwór był roztworem nasyconym).

Wybierz szkołę

Szkoła

Ostatnio oglądane

Ostatnio oglądane
Na swoich stronach GRUPA INTERIA.PL Sp. z o.o. Sp.k. wykorzystuje wraz z innymi podmiotami pliki cookies (tzw. ciasteczka) i inne technologie m.in. w celach statystycznych i reklamowych. Korzystając z naszych stron bez zmiany ustawień przeglądarki będą one zapisane w pamięci urządzenia. Kliknij, aby dowiedzieć się więcej, w tym jak zarządzać plikami cookies. Zamknij