Oldhatóság
Ebben a cikkben a Oldhatóság témájában fogunk elmélyülni, amely téma sok ember érdeklődését váltotta ki szerte a világon. A Oldhatóság egy olyan téma, amely különböző szempontokat fed le, és következményei jelentős hatással vannak társadalmunkra. Ezen a vonalon fogjuk feltárni a Oldhatóság különböző dimenzióit, elemezve jelenlegi relevanciáját és jövőbeli vetületét. Ezenkívül megvizsgáljuk a terület szakértőinek különböző nézőpontjait és véleményét, teljes és objektív képet adva a Oldhatóság-ről. Ezért ennek a cikknek az a célja, hogy átfogó és naprakész elképzelést kínáljon egy olyan témáról, amely ma kétségtelenül nagy érdeklődést vált ki.
Az oldhatóság fogalma a telített oldatban – a laboratóriumi gyakorlatban – az oldott anyag és az oldószer tömegarányát jelenti. Adott oldódó komponens esetében ez függ az oldószer anyagi minőségétől, a hőmérséklettől és – főként gáz oldódása esetén – a komponens parciális nyomásától.
Ez megadja például, hogy 100 g oldószerben az adott komponensből – adott hőmérsékleten és nyomáson – maximálisan hány gramm oldható fel.
Mértékegysége: g/100g oldószer. Az oldhatóság mértékének megadására azonban valamennyi ismert koncentráció-mértékegység használható.
Néhány jól oldódó szilárd vegyület oldhatósága vízben, 20 °C-on
| Vegyület | Oldhatósága (g/100g víz) |
|---|---|
| AgNO3 | 220 |
| CuSO4 | 21 |
| FeCl3 | 92 |
| KMnO4 | 6,5 |
| KNO3 | 32 |
| NH4NO3 | 192 |
| NaCl | 26,5 (értéke) |
| NaOH | 109 |
- ↑ (értéke): nátrium-klorid az oldószer tömegére 35,8%, térfogatára 35,74%.
- IUPAC szerinti szabványos értékként:
Néhány rosszul oldódó szilárd vegyület oldhatósága vízben, 20 °C-on
(ahol L az oldhatósági szorzat, és pL= -lg(L) ).
| Vegyület | Oldhatóságai szorzata (pL) |
|---|---|
| AgCl | 9,8 |
| Ag2SO4 | 4,8 |
| BaSO4 | 9,9 |
| Bi2S3 | 97,0 |
| CaCO3 | 8,3 |
| CaSO4 | 5,9 |
| HgS | 52,4 |
| PbSO4 | 7,8 |
Néhány jól oldódó légnemű vegyület oldhatósága vízben, 20 °C-on és 101 325 Pa nyomáson
| Vegyület | Oldhatósága (g/100g víz) |
|---|---|
| NH3 | 53 |
| CO2 | 0,17 |
| HCl | 72 |
| SO2 | 11 |
Pontosító megjegyzések
Az IUPAC Gold Book (Arany Könyv) és a Green Book (Zöld könyv) között van valamennyi értelmezési különbség. Emiatt pontosításra szorulnak a telítettséggel kapcsolatos fogalmak.
- A Gold Book a koncentráció kifejezést gyűjtőfogalomként kezeli; amelybe ezért belefér az anyagmennyiség-koncentráció éppúgy, mint a hazánkban alkalmazott mértékegység, a tömegarány.[1] A felsorolást a stb. szóval zárja le, ezért még a kg/m³, illetve a kg/L is beleérthető (angolul: mass per volume ratio). Ezzel szemben a Green Book a következő logikai sorrendet építi fel:
„sB=cB(telített oldat)”, tehát fizikai mennyiségként és mértékegységként is azonos az anyagmennyiség-koncentrációval, ahol a
cB definíciója az oldott anyag anyagmennyisége osztva az egész oldat térfogatával („V is the volume of the mixture”)[2] - A telített oldat meghatározásának csak akkor van értelme, ha megadjuk a referenciafeltételeket. Ez csupán a névleges nyomást foglalja magába, a hőmérsékletet nem. A nyomásnak 105 Pa-nak kell lennie. A hőmérséklet lehet 0 °C, vagy 20 °C, vagy más érték is.
- Az oldhatósági határ függ a nyomástól és a hőmérséklettől. Ezt a geológiában a hidrotermális ásványok létrejötténél értelmezik. Például a katatermális (hipotermális) ásványok létrejötténél (300–350 °C hőmérsékleten és 100 bar körüli nyomáson) akkor válik telítetté az oldat, amikor vagy a nyomás, vagy a hőmérséklet elkezd csökkenni, a telítési határ alá.
Az oldódás lehet fizikai, vagy kémiai jelenség, a kettő közötti különbség az, hogy a kémiai oldódással megváltozik az oldószer és az oldani kívánt részecskék kötésrendszere. A gázok oldódása általában nem jár ilyen kémiai átalakulással (mint például a levegőnél), de a kén-dioxid oldódása vízben kémiai változást is eredményez (), így különböző protonáltsági állapotú szulfitok vizes oldata jön létre. Folyadékok, szilárd anyagok, sók oldódása disszociációval jár, illetve esetleg kémiai átalakulást eredményez (pl. nátrium-oxid oldása vízben lúgot - NaOH-ot - ad eredményül).
Hagyományos okokból 0 °C alatt fagyáspontcsökkenésnek nevezzük ugyanazt a jelenséget, amely 0 °C felett az oldhatóság hőmérsékletfüggése.
Kapcsolódó szócikkek
- Nátrium-klorid oldat (a telített oldat tulajdonságaival)
- Hidrotermális folyamatok (angolul)
További információk
Jegyzetek
- ↑ A. D. McNaught, A. Wilkinson: solubility. old.iupac.org, 1999. (Hozzáférés: 2011. július 16.)[halott link]
- ↑ IUPAC- Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry - third edition. media.iupac.org, 2011. (Hozzáférés: 2011. június 21.) „2.10. General chemistry” című fejezet