Mikä on molaarinen liukoisuus?

Molaarinen liukoisuus (M) on mitta liuenneeksi aineeksi kutsutun yhdisteen kyvystä liuottaa tiettyyn aineeseen, jota kutsutaan liuottimeksi. Erityisesti se on liuenneen aineen enimmäismäärä, joka kykenee liukenemaan yhteen litraan liuotinta, joten mooliliukoisuus mitataan mooleina/l. Kun litraan liuotinta liuennut moolien määrä on yhtä suuri kuin mooliliukoisuus, liuoksen sanotaan olevan tyydyttynyt, mikä tarkoittaa, että se ei voi liuottaa enemmän liuennutta ainetta.

M: n arvo perustuu useisiin muuttujiin. Tärkeää on liukoisuustuotevakio, joka on merkitty Ksp: ksi. Tämä arvo on vakio jokaiselle yhdisteelle, joka kuvaa kuinka helposti aine liukenee. Lisäksi tuotteiden ja reagoivien aineiden suhde kemiallisessa reaktiossa on tiedettävä M: n arvon laskemiseksi. Tätä kutsutaan reaktion stökiometriaksi.

Ensimmäinen askel laskettaessa molaarinen liukoisuus on tasapainottaa kemiallinen yhtälö aineen hajoamiseen. Tätä varten sinun on varmistettava, että kemiallisen reaktion tuote- ja reagenssipuolella on yhtä monta kustakin atomista. Esimerkki tasapainotetusta kemiallisesta yhtälöstä, jossa on sama määrä kutakin atomia tuotteen ja reagenssin puolilla, osoittaa natriumkloridin (NaCl) molekyylin dissosioituminen natrium- (Na) ja kloori (Cl) -atomeiksi: NaCl (s) = Na + (aq) + Cl- (aq). Atomien ja molekyylien fysikaalinen tila on merkitty käyttämällä kiinteää ainetta s ja vesipitoista tai veteen liuotettua aq.

M: n määrittämiseksi sinun on etsittävä liuenneen aineen tai liuenneen lähtöyhdisteen Ksp -arvo. Tämä on aineen molaarisen liukoisuuden mitta vakio -olosuhteissa, ja se löytyy verkosta tai kemian oppikirjoista. Seuraava yhtälö kuvaa Ksp: n ja NaCl: n liukoisuuden välistä suhdetta: Ksp = [Na] [Cl]

Tämän yhtälön avulla voit löytää Na- ja Cl -ionien pitoisuudet kyllästetystä liuoksesta ottamalla Ksp -arvon neliöjuuren. Kunkin ionipitoisuuden arvo vastaa liuenneen tuotteen määrää. Siksi ionipitoisuus on yhtä suuri kuin M.

M: n arvo riippuu useista tekijöistä. Erityisesti, kun liuotinta kuumennetaan, järjestelmässä on enemmän energiaa, mikä mahdollistaa yhdisteen suuremman dissosiaation, joten mooliliukoisuus kasvaa lämpötilan myötä. Jos kyllästetyn liuoksen lämpötilaa alennetaan, M -arvo pienenee ja liuennut aine alkaa saostua liuoksesta lämpötilan laskiessa. Kun lämpötila laskee, liuoksen pitoisuus ennen sen saostumista on suurempi kuin M, ja tällaisen liuoksen sanotaan olevan ylikyllästetty.