Растворимость
Растворимость - это концентрация насыщенного раствора. Зависит от температуры. Можно приготовить пересыщенный раствор медленным охлаждением раствора, полученного при повышенной температуре. У пересыщенного раствора DG>0. Равновесие метастабильно и любое физическое воздействие приводит к выпадению осадка.
При растворении наблюдаются энергетические и объемные эффекты, следовательно нужно рассмотреть процесс растворения с позиций термодинамики - DG = DH - TDS. При этом собственно процесс растворения состоит из фазового перехода (напр. кристалл-жидкость) и процесса сольватации (в воде - гидратации). Тогда:
DH = DHф.п.+ DHсольв.
DS = DSф.п. + DSсольв.
DHф.п обычно больше нуля (растворение твердых веществ) но может быть близко к нулю (газы в жидкостях).
Если DH = 0 и DV = 0, такой раствор называется идеальным. Реализуется, если смешиваются, например, две жидкости, молекулы которых неполярны и схожи между собой (бензол и толуол).
DHсольв<0. Знак энтальпии зависит от того, какой эффект больше.
DSф.п>0 - беспорядок при смешении увеличивается
DSсольв<0 - происходит упорядочение молекул растворителя вокруг молекул растворенного вещества. В разбавленных растворах . DSсольв. невелико и растворение сопровождается увеличением энтропии.
Растворимость - это концентрация насыщенного раствора. Зависит от температуры. Можно приготовить пересыщенный раствор медленным охлаждением раствора, полученного при повышенной температуре. У пересыщенного раствора DG>0. Равновесие метастабильно и любое физическое воздействие приводит к выпадению осадка.
Предсказать растворимость трудно, но некоторые закономерности есть.
1) Подобное растворяется в подобном. Неполярные вещества (O2, галогены) - неполярных растворителях, в воде - плохо. В воде хорошо растворяются полярные вещества.
2) Высокая растворимость может быть следствием образования водородных связей (спирт-вода).
Растворимость газов в жидкостях. DHф.п=0. Следовательно DH<0, растворение газа в жидкости - процесс экзотермический, с ростом температуры растворимость уменьшается (принцип Ле Шателье). Растворимость газов пропорциональна их парциальным давлениям - Закон Генри.
Растворимость жидкостей в жидкостях может быть полной (спирт-вода), ограниченной - вода-анилин.
Растворимость твердых веществ в жидкостях. DH>0. Увеличивается с температурой, давление практически не влияет.