液体の固形溶解度に対する圧力と温度の影響
液体への固体の溶解度は、圧力と温度の両方に影響されますが、効果は、関与する特定の固体と液体によって異なります。
圧力:
* 一般的に、圧力は液体の固体の溶解度に最小限の影響を与えます。 これは、固体の溶解に関連する体積変化が通常非常に小さいためです。
* ただし、いくつかの例外があります:
* 液体に溶解したガスの場合、圧力は重要な役割を果たします。 ヘンリーの法律では、液体中のガスの溶解度は、液体上のガスの部分的な圧力に直接比例していると述べています。
* 液体内で分解する固体の場合、圧力は溶解度に影響を与える可能性があります。 分解プロセスが可逆的である場合、圧力の増加は固体の形成を支持し、溶解度の低下につながる可能性があります。
温度:
* ほとんどの固体は、高温の液体により溶けやすい。 これは、温度を上げると分子の運動エネルギーが増加し、固体分子と液体分子の間のより頻繁な衝突と相互作用につながり、溶解を促進するためです。
* ただし、例外があります:
* いくつかの固体は逆行性溶解度を示し、それらの溶解度は温度の上昇とともに低下します。 この現象は、固体分子と液体分子との複雑な相互作用と、溶解プロセスに関与するエンタルピーの変化のために発生します。
* 溶解プロセスで吸熱性の固体の場合、温度が上昇すると溶解度が向上します。
* 溶解プロセスで発熱性の固体の場合、温度が上昇すると溶解度が低下します。
要約:
* 圧力は通常、ガスと分解固体を除き、液体の固体の溶解度に無視できる影響を及ぼします。
* 温度は一般に液体の固体の溶解度を高めますが、逆行性溶解度を示す固形物や発熱溶解プロセスを示す固形物には例外があります。
例:
* 水中の砂糖: 温度を上げると、プロセスが吸熱性であるため、水中の砂糖の溶解度が高まります。
* 水中の塩化ナトリウム(NaCl): 温度を上げると、水中のNaClの溶解度がわずかに増加しますが、効果は砂糖ほど顕著ではありません。
*水中の水酸化カルシウム(Ca(OH)2): 温度が上昇すると、プロセスが発熱性であるため、Ca(OH)2の溶解度が低下します。
注: これらは単なる一般原則です。溶解度に対する圧力と温度の特定の効果は、関連する特定の物質とシステムの条件に依存します。