Löslichkeitsdefinition in der Chemie

Löslichkeit ist definiert als die maximale Menge eines Stoffes, die sein kann aufgelöst in einem anderen. Es ist die maximale Menge von gelöst das kann in a aufgelöst werden Lösungsmittel im Gleichgewicht, das a erzeugt gesättigte Lösung. Wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, kann zusätzlicher gelöster Stoff über den Gleichgewichtslöslichkeitspunkt hinaus gelöst werden, wodurch eine übersättigte Lösung entsteht. Über die Sättigung oder Übersättigung hinaus erhöht die Zugabe von mehr gelöstem Stoff die Konzentration der Lösung nicht. Stattdessen beginnt der überschüssige gelöste Stoff aus der Lösung auszufallen.

Der Auflösungsprozess wird als "Auflösen" bezeichnet Auflösung. Die Löslichkeit ist nicht die gleiche Eigenschaft der Materie wie die Lösungsgeschwindigkeit, die beschreibt, wie schnell sich ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel löst. Die Löslichkeit entspricht auch nicht der Fähigkeit einer Substanz, eine andere infolge einer chemischen Reaktion aufzulösen. Beispielsweise "löst" sich Zinkmetall in Salzsäure durch eine Verdrängungsreaktion, die zu Zinkionen in Lösung und zur Freisetzung von Wasserstoffgas führt. Zinkionen sind säurelöslich. Die Reaktion ist keine Frage der Löslichkeit von Zink.

In bekannten Fällen ist ein gelöster Stoff ein solide (z. B. Zucker, Salz) und ein Lösungsmittel ist eine Flüssigkeit (z. B. Wasser, Chloroform), aber der gelöste Stoff oder das Lösungsmittel kann ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sein. Das Lösungsmittel kann entweder a sein reine Substanz oder ein Mischung.

Der Begriff unlöslich impliziert, dass ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel schlecht löslich ist. In sehr wenigen Fällen löst sich kein gelöster Stoff auf. Im Allgemeinen löst sich ein unlöslicher gelöster Stoff noch ein wenig auf. Während es keine feste Grenze gibt, die einen Stoff als unlöslich definiert, ist es üblich, a anzuwenden Schwelle, bei der ein gelöster Stoff unlöslich ist, wenn sich weniger als 0,1 Gramm pro 100 Milliliter auflösen Lösungsmittel.

Wenn eine Substanz in allen Anteilen in einem bestimmten Lösungsmittel löslich ist, wird sie als mischbar bezeichnet oder besitzt die genannte Eigenschaft Mischbarkeit. Zum Beispiel sind Ethanol und Wasser vollständig miteinander mischbar. Andererseits vermischen sich Öl und Wasser nicht und lösen sich nicht ineinander. Öl und Wasser gelten als nicht mischbar.

Wie sich ein gelöster Stoff auflöst, hängt von den Arten ab chemische Bindungen im gelösten Stoff und Lösungsmittel. Wenn sich Ethanol beispielsweise in Wasser löst, behält es seine molekulare Identität als Ethanol bei, aber es bilden sich neue Wasserstoffbrücken zwischen Ethanol und Wassermolekülen. Aus diesem Grund ergibt das Mischen von Ethanol und Wasser eine Lösung mit einem kleineren Volumen, als Sie durch Addition der Ausgangsvolumina von Ethanol und Wasser erhalten würden.

Wenn sich Natriumchlorid (NaCl) oder eine andere ionische Verbindung in Wasser löst, dissoziiert die Verbindung in ihre Ionen. Die Ionen werden solvatisiert oder von einer Schicht von Wassermolekülen umgeben.

Die Löslichkeit beinhaltet ein dynamisches Gleichgewicht, das entgegengesetzte Prozesse der Ausfällung und Auflösung beinhaltet. Das Gleichgewicht ist erreicht, wenn diese Prozesse mit einer konstanten Geschwindigkeit ablaufen.

In den Löslichkeitstabellen und -tabellen sind die Löslichkeit verschiedener Verbindungen, Lösungsmittel, die Temperatur und andere Bedingungen aufgeführt. Die Internationale Union für reine und angewandte Chemie (IUPAC) definiert die Löslichkeit als Verhältnis von gelöstem Stoff zu Lösungsmittel. Zulässige Konzentrationseinheiten umfassen Molarität, Molalität, Masse pro Volumen, Molverhältnis, Molenbruch und so weiter.

Die Löslichkeit kann durch das Vorhandensein anderer chemischer Spezies in einer Lösung, die Phasen des gelösten Stoffs und des Lösungsmittels, die Temperatur, den Druck, die Partikelgröße des gelösten Stoffs und die Polarität beeinflusst werden.