Löslichkeitsdefinition (Chemie)

Verstehen, was Löslichkeit bedeutet

Löslichkeitsdefinition

Löslichkeit ist definiert als die maximale Menge einer Substanz, die in einer anderen aufgelöst werden kann. Es ist die maximale Menge an gelöstem Stoff , die in einem Lösungsmittel im Gleichgewicht gelöst werden kann, was eine gesättigte Lösung erzeugt. Wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, kann zusätzlicher gelöster Stoff über den Gleichgewichtslöslichkeitspunkt hinaus gelöst werden, was eine übersättigte Lösung erzeugt. Jenseits von Sättigung oder Übersättigung erhöht die Zugabe von mehr gelöstem Stoff nicht die Konzentration der Lösung.

Stattdessen beginnt der überschüssige gelöste Stoff aus der Lösung auszufallen.

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

In bekannten Fällen ist ein gelöster Stoff ein Feststoff (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 eine reine Substanz oder eine Mischung sein .

Der Begriff unlöslich bedeutet, dass ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel schlecht löslich ist.

In sehr wenigen Fällen ist es wahr, dass sich kein gelöster Stoff auflöst. Im allgemeinen löst sich ein unlöslicher gelöster Stoff noch ein wenig. Während es keine feste Grenze gibt, die eine Substanz als unlöslich definiert, ist es üblich, einen Grenzwert anzuwenden, bei dem ein gelöster Stoff weniger als 0,1 Gramm pro 100 Milliliter Lösungsmittel löst.

Mischbarkeit und Löslichkeit

Wenn eine Substanz in einem bestimmten Lösungsmittel in allen Anteilen löslich ist, wird sie als mischbar bezeichnet oder besitzt die Eigenschaft der Mischbarkeit . Zum Beispiel sind Ethanol und Wasser vollständig miteinander mischbar. Auf der anderen Seite mischen sich Öl und Wasser nicht oder lösen sich gegenseitig auf. Öl und Wasser gelten als nicht mischbar .

Löslichkeit in Aktion

Wie sich ein gelöster Stoff auflöst, hängt von den Arten der chemischen Bindungen im gelösten Stoff und Lösungsmittel ab. Zum Beispiel, wenn sich Ethanol in Wasser auflöst, behält es seine molekulare Identität als Ethanol bei, aber neue Wasserstoffbrückenbindungen bilden sich zwischen Ethanol- und Wassermolekülen. Aus diesem Grund ergibt das Mischen von Ethanol und Wasser eine Lösung mit einem kleineren Volumen, als es durch das Zusammengeben der Ausgangsvolumina von Ethanol und Wasser erhalten würde.

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 ist ein dynamisches Gleichgewicht, das gegenläufige Prozesse von Ausfällung und Auflösung beinhaltet. Das Gleichgewicht ist erreicht, wenn diese Prozesse mit konstanter Geschwindigkeit ablaufen.

Einheiten der Löslichkeit

Löslichkeitsdiagramme und -tabellen listen die Löslichkeit verschiedener Verbindungen, Lösungsmittel, Temperatur und anderer Bedingungen auf.

Der IUPAC definiert Löslichkeit in Bezug auf einen Anteil von gelöstem Stoff zu Lösungsmittel. Zulässige Einheiten der Konzentration umfassen Molarität, Molalität, Masse pro Volumen, Molverhältnis, Molenbruch und so weiter.

Faktoren, die die Löslichkeit beeinflussen

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