Koncentracija rastvora

Koncentracija rastvora
Koncentracija rastvora
Anonim

Iako postoje i čvrste otopine, najčešća rješenja uključuju tečni rastvarač. Svaki dan rastvaramo supstance u vodi, na primjer, kao što je kuhinjska so ili šećer.

Za svaki skup uslova postoji ograničena količina date supstance koja se može rastvoriti u određenom rastvaraču i koja se naziva rastvorljivost te supstance u tom rastvaraču.

slika
slika

Na primer, na temperaturi od 25ºC moguće je rastvoriti oko 36 grama natrijum hlorida (kuhinjska so) u 100 ml vode, pri čemu je rastvorljivost jednaka 36 g/100 ml natrijum hlorida. u vodi.

Ako se otopini doda više natrijuma, on se neće otopiti, otopljena otopljena tvar ostaje u ravnoteži u odnosu na čvrstu supstancu koja je u kontaktu s otopinom.

Uzimajući u obzir količinu rastvorene supstance u određenom rastvaraču i njenu rastvorljivost, mogu se predstaviti rešenja:

  • Nezasićeno: kada je količina otopljene tvari u otopini manja od njene rastvorljivosti
  • Zasićeno: ako je količina otopljene supstance u rastvoru jednaka rastvorljivosti ove otopljene supstance
  • Supersaturated: Otopine u kojima je koncentracija otopljene tvari u otopini veća od njene rastvorljivosti

Kada se otopljena tvar otopi u rastvaraču, molekuli rastvarača formiraju strukture oko molekula otopljene tvari, u procesupod nazivom solvation.

U slučaju jonskih supstanci koje se rastvaraju u rastvaračima kao što je voda, proces rastvaranja uključuje odvajanje odgovarajućih konstitutivnih jona, koji će biti rastvoreni vodom.

U ovim slučajevima, ravnoteža uspostavljena između čvrstog i otopljenog jedinjenja zavisi od koncentracija u rastvoru svih jona koji čine so.

Za slučaj čvrstog aluminijum-sulfata (Al2 (SO4)3) u kontaktu sa zasićenom otopinom aluminijum sulfata (Al2(SO4)3 (disociran u jone Al3+ i SO42-), ravnoteža je prevedena sa

Konstanta povezana sa ovom ravnotežom naziva se proizvod rastvorljivosti (Kps) i izražava se, u slučaju ove soli, proizvodom molarne koncentracije ravnoteže od iona svaki podignut na odgovarajuće stehiometrijske koeficijente.

slika
slika

Kada se dvije otopine pomiješaju, precipitati se mogu formirati, ali i ne moraju. Da bi se predvidjelo njihovo formiranje ili ne, izračunava se kvocijent koji se naziva reakcijski kvocijent, koji uključuje proizvod koncentracija uključenih iona na odgovarajuće stehiometrijske koeficijente, na sličan način kao što se koristi za izračunavanje proizvoda topljivosti (napomena da proizvod rastvorljivosti odgovara kvocijentu reakcije kada je rastvor zasićen, tj.koncentracije jona odgovaraju njihovim ravnotežnim koncentracijama); uporedi vrijednost Q sa vrijednošću Kps. Dakle, mogu se desiti tri različita slučaja:

  • Ako Q<Kps rastvor nije zasićen, tada neće biti padavina.
  • Ako je Q=Kps rastvor je zasićen, nema padavina
  • Ako Q>Kps rastvor je prezasićen i dolazi do padavina

Prilikom određivanja vrijednosti Q potrebno je uzeti u obzir da se spajanjem dva rješenja mijenja zapremina dostupna za svaki elektrolit. Budući da je to slučaj, potrebno je izračunati nove koncentracije intervenirajućih jona. Zapremine se obično smatraju aditivom za ovaj izračun.

Još jedan faktor koji treba uzeti u obzir je temperatura na kojoj se nalaze rješenja; ako to nije poznato, smatra se da su obje otopine u početku bile na istoj temperaturi i da se ona održava nakon miješanja.

Popularna tema