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固体溶質液体溶媒で構成されるシステムで、溶解度と温度は一般的にどのように関連していますか?

固体溶質と液体溶媒で構成されるシステムの溶解度と温度の関係は、一般的に陽性です 、意味溶解度は、温度の上昇とともに増加します

ここに理由があります:

* エネルギーと溶解: 液体に固体を溶かすには、固体を保持している結合を破壊し、溶質分子と溶媒分子の間に新しい相互作用を形成します。このプロセスにはエネルギーが必要です。

* 熱と平衡: 溶液の温度を上げると、システムにより多くのエネルギーが得られます。このエネルギーは、溶質分子間の引力を克服するのに役立ち、それらをバラバラにして溶解しやすくなります。

* le Chatelierの原則: この原則は、条件の変化が平衡状態のシステムに適用される場合、システムはストレスを緩和する方向にシフトすると述べています。この場合、温度を上げる(熱を追加)することが応力です。システムは、より多くの溶質を溶解することにより、この熱を吸収するようにシフトし、溶解度が向上します。

一般規則の例外:

ほとんどの固形物は温度が上昇すると溶解度が増加しますが、いくつかの例外が存在します。 これらには以下が含まれます:

* ガス: ガスは一般に、温度が上昇するにつれて液体に溶けやすくなります。

* 特定の塩: 硫酸リチウム(li₂SO₄)のようないくつかの塩は、温度が上昇するにつれて *可溶性になります。

実際のアプリケーション:

溶解度と温度の関係には、以下を含む多くの実用的なアプリケーションがあります。

* 結晶化: 溶液を加熱してからそれを冷却すると、結晶の制御された沈殿が可能になります。

* 再結晶: この手法は、固体化合物を熱い溶媒に溶解し、溶液を冷却できるようにすることにより、固体化合物を精製するために使用され、不純物が溶解し続ける間、希望の化合物が結晶化します。

* 沸点の標高: 溶媒に溶質を追加すると、沸点が上がります。これは、調理や産業用途などのさまざまなプロセスにとって重要です。

要約:

ほとんどの固形物の場合、温度を上げると、一般に液体への溶解度が向上します。これは、固体を保持する結合を破壊するためのエネルギーの増加と、より多くの溶質を溶解することにより、追加の熱を吸収するためにシステムがシフトするためです。

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