コア コンセプト
このチュートリアルでは、溶解度の特性について紹介します そして、それに影響を与えるさまざまな要因。また、溶質、溶媒、溶液についても紹介します。
他の記事で取り上げるトピック
- KSP- 溶解度積定数
- 極性共有結合とは
- 分子間力
- 平衡定数とは
- 溶剤とは
語彙
- 溶質 – 溶媒に溶解して均一な混合物を形成する物質です。
- 溶剤 – 溶質を溶解するために使用される物質です。これは通常、量の多い物質です。
- 解決策 – 1 つ以上の溶質の均一な混合物
ソリューションについて
溶解度を理解するには、まず溶液を構成するものを理解する必要があります。溶液は、溶質と溶媒で構成されています。 2 つの違いを理解するには、塩水の例を参照してください。水は溶媒です それは溶質を溶解するために使用されている物質だからです。塩は溶質です それは水に溶けている物質だからです。溶媒は、通常、ソリューションでより豊富です。解決策は、物質の 3 つの状態のどのような形でも実現できます。つまり、すべての解決策が液体であるとは限らず、鋼は解決策です。
何かを溶液と見なすには、さまざまな成分 (溶質と溶媒) の比率を考慮する必要があります。下の写真では、1 杯には砂糖、もう 1 杯には塩、最後の 1 杯には泥を入れています。泥で満たされたカップは、塩と砂糖で満たされたカップと非常に区別されます.これは、泥で満たされたカップが不均一な混合物であり、溶液ではないためです。すべてのソリューションは均一です。つまり、組成が全体的に均一です。
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溶解度
溶解度とは、溶質が溶媒に溶けて溶液を形成する能力です。これは、砂糖の分子などをコーヒーに溶かす性質です。水はほとんどの物質を溶解できるため、「万能溶媒」として知られていますが、いくつかの例外があります。
溶解度は、溶質分子と溶媒分子の間に新しい結合を形成します。これは、特定の温度で既知の濃度の溶媒に溶解する溶質の最大濃度です。溶質は、高溶解性、難溶性、不溶性の 3 つのカテゴリに分類されます。 100mlの溶媒に0.1g以上の濃度の溶質を溶解できると考えられます。 0.1 g 未満の濃度で溶媒に溶解する場合、それは難溶性と言われます。溶解度は、飽和溶液 1 リットル中の溶質のグラム数として表すことができます。たとえば、水への溶解度は、25 C で 12 g/L と表示される場合があります。モル溶解度は、飽和溶液 1 リットルあたりの溶質のモル数です。たとえば、25 C で 0.115 mol/L。
溶解性に影響する要因
気温
溶質の溶解度に影響を与える要因の 1 つは、温度の変化です。温度が変化すると、物質の溶解度を高めることができます。固溶しにくい物質は、温度を上げることで完全に溶解し、その温度でその物質を可溶化することができます。たとえば、砂糖は温度が高いほど水に溶けやすくなります。気体状態の物質の場合、温度は逆の効果をもたらします。したがって、温度が上昇すると、液体中の気体の溶解度が低下します。
絆とさまざまな力
力と結合も、物質の溶解度に影響を与える可能性があります。結合の種類と分子間力は、各物質とその分子によって異なります。 「同様に溶解する」という用語は、極性溶質を溶解する極性溶媒、および非極性溶質を溶解する非極性溶媒を表すために使用できます。たとえば、水は極性溶媒であるため、塩酸は極性分子であるため、塩酸を溶解するために使用できます。したがって、溶質分子と溶媒分子の間の分子間力が強いほど、溶媒中の溶質の溶解度が高くなります。
プレッシャー
圧力は、さまざまな方法で溶解度に影響を与える可能性があります。圧力に関しては、気体は液体よりもはるかに影響を受けます。圧力と溶解度は直接関係しているため、分圧が増加すると溶解度も増加します。圧力が低下すると、溶解度についても同じことが起こります。たとえば、室温の水はすでに気体分子を溶解しています。水が沸騰すると、ガスが泡の形で逃げるため、ガスの溶解度が低下します。
液体中の固体の溶解度
固体の溶解度は、溶質と溶媒の要因に依存すると推測できます。物質内の分子間力はさまざまであるため、極性溶質のみが極性溶媒に溶解し、非極性溶媒は非極性溶質のみを溶解する傾向があることがわかっています。
固体溶質を溶媒に入れると、溶質の粒子が溶媒に溶解します。別名、溶解です。この時点で、動的平衡に達します。溶液中の溶質分子の数は、溶液から洗い流される粒子の数に等しくなります。溶液中の溶質の濃度は、特定の温度と圧力で一定に保たれます。溶質が溶媒に溶解できなくなると、溶液は飽和したと見なされます。これは、モル濃度 (M) と溶解度が直接関係するようになるときです。溶質のモル濃度は、その溶解度に等しいです。このような溶液中の溶質の濃度は、その特定の温度と圧力での溶解度と呼ばれます。これ以上溶質を溶液に追加できない場合、溶液は不飽和です。
