Definitie van oplosbaarheid in chemie

Oplosbaarheid wordt gedefinieerd als de maximale hoeveelheid van een stof die in een andere stof kan worden opgelost. Het is de maximale hoeveelheid opgeloste stof die opgelost kan worden in een oplosmiddel dat een verzadigde oplossing oplevert. Wanneer aan bepaalde voorwaarden is voldaan, kan extra opgeloste stof worden opgelost voorbij het evenwichtoplosbaarheidspunt, dat een oververzadigde oplossing oplevert. Naast verzadiging of oververzadiging verhoogt het toevoegen van meer opgeloste stof de concentratie van de oplossing niet. In plaats daarvan begint de overmaat opgeloste stof uit de oplossing neer te slaan.

Het proces van oplossen wordt genoemd ontbinding. Oplosbaarheid is niet dezelfde eigenschap van materie als de oplossnelheid, die beschrijft hoe snel een opgeloste stof oplost in een oplosmiddel. Oplosbaarheid is evenmin hetzelfde als het vermogen van een stof om een ​​ander op te lossen als gevolg van een chemische reactie. Zinkmetaal "lost bijvoorbeeld op" in zoutzuur door een verdringingsreactie die resulteert in zinkionen in oplossing en de afgifte van waterstofgas. Zinkionen zijn oplosbaar in zuur. De reactie is niet afhankelijk van de oplosbaarheid van zink.

In bekende gevallen is een opgeloste stof een vaste stof (bijvoorbeeld suiker, zout) en is een oplosmiddel een vloeistof (bijvoorbeeld water, chloroform), maar de opgeloste stof of het oplosmiddel kan een gas, vloeistof of vaste stof zijn. Het oplosmiddel kan een zuivere stof of een mengsel zijn.

De term onoplosbaar houdt in dat een opgeloste stof slecht oplosbaar is in een oplosmiddel. In zeer weinig gevallen is het waar dat geen opgeloste stof oplost. Over het algemeen lost een onoplosbare opgeloste stof nog een beetje op. Hoewel er geen harde en snelle limiet is die een stof als onoplosbaar definieert, is het gebruikelijk om een ​​drempel toe te passen waar een opgeloste stof onoplosbaar is, minder dan 0,1 gram oplost per 100 ml oplosmiddel.

Mengbaarheid en oplosbaarheid

Als een stof in alle verhoudingen oplosbaar is in een specifiek oplosmiddel, wordt het daarin mengbaar genoemd of bezit het de eigenschap mengbaarheid. Bijvoorbeeld, ethanol en water zijn volledig mengbaar met elkaar. Aan de andere kant mengen olie en water niet in elkaar. Olie en water worden als zodanig beschouwd niet mengbaar.

Oplosbaarheid in actie

Hoe een opgeloste stof oplost, hangt af van de soorten chemische bindingen in de opgeloste stof en het oplosmiddel. Wanneer ethanol bijvoorbeeld oplost in water, behoudt het zijn moleculaire identiteit als ethanol, maar nieuwe waterstofbruggen vormen zich tussen ethanol en watermoleculen. Om deze reden levert het mengen van ethanol en water een oplossing op met een kleiner volume dan u zou krijgen als u de startvolumes ethanol en water bij elkaar optelt.

Wanneer natriumchloride (NaCl) of andere ionische verbinding oplost in water, dissocieert de verbinding in zijn ionen. De ionen worden gesolvateerde of omgeven door een laag watermoleculen.

Oplosbaarheid omvat dynamisch evenwicht, waarbij tegengestelde processen van precipitatie en oplossing betrokken zijn. Evenwicht wordt bereikt wanneer deze processen met een constante snelheid plaatsvinden.

Oplosbaarheidseenheden

Oplosbaarheidstabellen en -tabellen bevatten de oplosbaarheid van verschillende verbindingen, oplosmiddelen, temperatuur en andere omstandigheden. De IUPAC definieert oplosbaarheid in termen van een hoeveelheid opgeloste stof tot oplosmiddel. Toegestane concentratie-eenheden omvatten molariteit, molaliteit, massa per volume, molverhouding, molfractie, enzovoort.

Factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden

Oplosbaarheid kan worden beïnvloed door de aanwezigheid van andere chemische soorten in een oplossing, de fasen van de opgeloste stof en het oplosmiddel, temperatuur, druk, deeltjesgrootte van de opgeloste stof en polariteit.