Растворимость тел

Растворимость тел.

    Раствор, содержащий наибольшее количество вещества, которое может в нем раствориться при данных условиях называется насыщенным.

    Если к насыщенному раствору добавить новую порцию растворяемого вещества, то концентрация раствора меняться не будет. Возникает термодинамическое или статическое равновесие между растворяемым телом и раствором: число молекул, переходящих из тела в раствор, в среднем будет равно числу  молекул, возвращающихся обратно из раствора к телу.

    Раствор называется ненасыщенным, если концентрация растворенного вещества в нем меньше, чем в насыщенном растворе. Если же она больше, то раствор называют пересыщенным.

    Пересыщенные растворы нестабильны. В присутствии зародышей растворяемого вещества избыток его выпадает из раствора, и раствор становится насыщенным.

    Концентрация насыщенного раствора может служить мерой способности рассматриваемого вещества растворяться в растворителе. Ее называют растворимостью.

    Растворимость зависит от температуры. Характер этой зависимости определяется знаком теплового эффекта при растворении. Если тепловой эффект при растворении положителен, то часть растворенного вещества должна выпасть из раствора. Если же он отрицателен, то некоторое количество вещества должно перейти в раствор.

    Таким образом, для вещества с положительным тепловым эффектом растворимость убывает с температурой, а для вещества с отрицательным тепловым эффектом – возрастает.

    При растворении газов в жидкостях и твердых телах молекулы переходят из газа, где они слабо взаимодействуют друг с другом, в раствор, где они подвергаются сильному притяжению со стороны молекул растворителя. С этим связано то обстоятельство, что в подавляющем большинстве случаев тепловой эффект при растворении газов положителен. Значит растворимость газов (при постоянном давлении) должна убывать с повышением температуры.

С повышением давления (при Т=const) растворимость газов должна возрастать, а с понижением давления – убывать.

    Выше приведенные утверждения объясняются принципом Ле-Шателье-Брауна, который требует, чтобы для восстановления равновесия в системе начались процессы, стремящиеся либо к уменьшению нагревания (при Р=const), либо к уменьшению давления (при Т=const).

    В состоянии статического равновесия скорость перехода молекул из газа в раствор должна равняться скорости обратного перехода молекул из раствора в газ. Скорость первого перехода пропорциональна числу ударов молекул газа о поверхность раствора, т.е. (при Т=const) давлению газа над раствором. Для слабых растворов скорость обратного перехода пропорциональна концентрации газа в растворе, т.е. его растворимости. (Для крепких растворов это не выполняется, из-за взаимодействия между молекулами самого газа в растворе.)

Если над раствором находится смесь газов, то это рассуждение применимо для каждого газа в отдельности.