Stężenia i rozpuszczalność

Rozpuszczalność - jest to masa substancji rozpuszczona (w określonej temperaturze!) w 100 g rozpuszczalnika w roztworze nasyconym.

Zależność rozpuszczalności danego związku od temperatury często podaje się w formie wykresu bądź tabeli.

W przypadku ciał stałych rozpuszczalność rośnie wraz z temperaturą (choć zdarzają się wyjątki, jak na przykład węglan litu Li₂CO₃), zaś jeśli chodzi o gazy - maleje.

Roztwór nasycony - to taki roztwór, w którym substancja rozpuszczona pozostaje w równowadze z osadem.

Stężenie procentowe - stężenie wyrażone w procentach, opisujące masę substancji zawartej w masie roztworu. Uwaga: masa roztworu to suma masy substancji i rozpuszczalnika, a nie sam rozpuszczalnik!

Stężenie molowe - to stężenie opisywane przez liczbę moli substancji zawartej w 1 dm³ roztworu.

Kontrakcja - zmiana objętości końcowej mieszaniny, wynikająca z oddziaływań międzycząsteczkowych. I przyczyna, dla której nie wolno sumować objętości roztworów.

Oznaczenia i jednostki	Wzory
ms - masa substancji [g] mr - masa roztworu [g] Cp - stężenie procentowe [%] Cm - stężenie molowe [mol/dm3] ρ - gęstość roztworu [g/cm3] V - objętość roztworu [dm3] n - ilość moli [mol] M - masa molowa [g/mol]	Stężenie procentowe \[ C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100\% \] Stężenie molowe \[ C_{m} = \frac{n}{V} \] Związek między Cp a Cm \[ C_{p} = \frac{C_{m} \cdot M}{\rho} \cdot 100\% \\ C_{m} = \frac{C_{p} \cdot \rho}{M \cdot 100 \%} \]

Przykład 1

Oblicz stężenie molowe nasyconego w temperaturze 300 K roztworu KNO₃, jeśli jego gęstość wynosi 1,22 g/cm³. Rozpuszczalność soli wynosi 40 g.

1. Zacznijmy od obliczenia masy roztworu. \[ m_{r} = 40g + 100g = 140g \]
2. Następnie obliczoną masę przeliczamy na objętość. \[ V = \frac{m_{r}}{\rho} = \frac{140g}{1,22 g/cm^{3}} = 114,75 cm^{3} = 0,115 dm^{3} \]
3. Teraz obliczamy liczbę moli soli. \[ n = \frac{m_{r}}{M} = \frac{40g}{101 g/mol} = 0,396 mola \]
4. W końcu obliczamy samo stężenie. \[ C_{m} = \frac{n}{V} = \frac{0,396mola}{0,115 dm^{3}} = 3,44 \frac{mol}{dm^{3}} \]
5. Odpowiedź: Stężenie molowe nasyconego roztworu KNO₃ wynosi 3,44 mol/dm³.