Най-важното от урока
Видове разтвори: Ненаситен (може да разтваря още), наситен (не може да разтваря повече) и преситен (нестабилен, с повече разтворено вещество).
Влияние на температурата: С повишаването ѝ, разтворимостта на повечето твърди вещества расте (повече захар в горещ чай), а на газовете намалява (топла бира е безгазна).
Влияние на налягането: Важи за газовете. С повишаване на налягането, разтворимостта на газовете расте (газираните напитки са под налягане).
Влияние на температурата: С повишаването ѝ, разтворимостта на повечето твърди вещества расте (повече захар в горещ чай), а на газовете намалява (топла бира е безгазна).
Влияние на налягането: Важи за газовете. С повишаване на налягането, разтворимостта на газовете расте (газираните напитки са под налягане).
Разтворимост е свойството на веществата да образуват хомогенни смеси (разтвори) с други вещества (разтворители). Количествено се измерва с максималната маса на веществото (в грамове), която може да се разтвори в 100 g разтворител при определена температура.
Разтворимостта на готварската сол (\( \text{NaCl} \)) при 20°C е около 36 g. Това означава, че в 100 g вода при тази температура могат да се разтворят най-много 36 g сол.
Ако разтворимостта на едно вещество е 75 g / 100 g вода при 50°C, колко грама от него могат да се разтворят максимално в 200 g вода при същата температура?
Щом в 100 g вода се разтварят 75 g, то в 200 g вода ще се разтворят два пъти повече.
\( 2 \cdot 75 \text{ g} = 150 \text{ g} \).
Отговор: 150 g.
\( 2 \cdot 75 \text{ g} = 150 \text{ g} \).
Отговор: 150 g.
Ненаситен разтвор: Съдържа по-малко разтворено вещество от максимално възможното при дадена температура. В него може да се разтваря още.
Наситен разтвор: Съдържа максималното възможно количество разтворено вещество при дадена температура. В него не може да се разтваря повече вещество.
Преситен разтвор: Съдържа повече разтворено вещество отколкото в наситен разтвор. Тези разтвори са нестабилни и при леко смущение (напр. добавяне на кристалче) излишното вещество кристализира.
Разтворимостта на \( \text{NaBr} \) при 20°C е 90.5 g / 100 g вода.
- Ако разтворим 80 g \( \text{NaBr} \) в 100 g вода, разтворът е ненаситен.
- Ако разтворим 90.5 g \( \text{NaBr} \) в 100 g вода, разтворът е наситен.
Разтворимостта на захарта при 20°C е 204 g. Какъв е разтворът, получен при смесването на 210 g захар със 100 g вода при тази температура?
Отговор: Разтворът ще е наситен, като 6 g захар (\( 210 - 204 = 6 \)) ще останат неразтворени на дъното.
Твърди вещества: Разтворимостта на повечето твърди вещества се увеличава с повишаване на температурата. (Пример: захар, \( \text{KNO}_3 \)). Има изключения, при които почти не се променя (\( \text{NaCl} \)) или намалява (\( \text{Ca(OH)}_2 \)).
Газове: Разтворимостта на всички газове във вода намалява с повишаване на температурата.
Една топла газирана напитка бързо става "безгазна", защото при по-висока температура разтворимостта на въглеродния диоксид намалява и той излита от разтвора.
Имате наситен разтвор на калиев нитрат (\( \text{KNO}_3 \)) при 80°C. Какво ще се случи, ако го охладите до 20°C, знаейки, че разтворимостта му силно намалява при охлаждане?
Отговор: Излишното количество калиев нитрат, което не може да остане разтворено при по-ниската температура, ще се отдели от разтвора под формата на кристали.
Разтворимостта на газовете в течности се увеличава с повишаване на налягането на газа над разтвора.
Бутилките с газирани напитки са под високо налягане. Когато отворим бутилката, налягането рязко спада до атмосферното, разтворимостта на \( \text{CO}_2 \) намалява и той започва бурно да се отделя като мехурчета.
Защо при гмуркане на голяма дълбочина е опасно водолазите да изплуват на повърхността много бързо?
На дълбочина налягането е високо и повече азот от въздуха се разтваря в кръвта. При бързо изплуване налягането рязко спада, разтворимостта на азота намалява и той се отделя като мехурчета в кръвоносните съдове, което води до опасното състояние декомпресионна болест.
Задачи за упражнение
Лесна: Разтворимостта на натриев нитрат (\( \text{NaNO}_3 \)) при 20°C е 192 g. Какъв ще бъде разтворът (ненаситен, наситен или преситен), ако в 100 g вода при 20°C се разтворят 150 g от солта?
Тъй като 150 g е по-малко от максималното възможно количество (192 g), разтворът ще бъде ненаситен.
Средна: Аквариумът не трябва да се поставя на пряка слънчева светлина, защото водата се затопля твърде много. Обяснете защо това е опасно за рибките, като използвате знанията си за разтворимостта на газовете.
Рибките дишат с разтворен във водата кислород. Разтворимостта на газовете (включително кислород) намалява с повишаване на температурата. Ако водата в аквариума се затопли твърде много, количеството разтворен кислород ще намалее до нива, които са недостатъчни за дишането на рибките, и те могат да се задушат.
Трудна: При 60°C са приготвени два наситени разтвора, всеки със 100 g вода: един с \( \text{NaCl} \) (разтворимост 37 g) и един с \( \text{KNO}_3 \) (разтворимост 110 g). След това двата разтвора се охлаждат до 10°C, при която температура разтворимостта на \( \text{NaCl} \) е 35 g, а на \( \text{KNO}_3 \) е 21 g. В кой от двата разтвора ще се отдели по-голямо количество кристали?
Изчисляваме колко вещество ще се отдели (кристализира) при охлаждането за всеки разтвор.
1. За \( \text{NaCl} \): Отделено количество = \( 37 \text{ g} - 35 \text{ g} = 2 \text{ g} \).
2. За \( \text{KNO}_3 \): Отделено количество = \( 110 \text{ g} - 21 \text{ g} = 89 \text{ g} \).
Отговор: В разтвора на калиев нитрат (\( \text{KNO}_3 \)) ще се отдели много по-голямо количество кристали.
1. За \( \text{NaCl} \): Отделено количество = \( 37 \text{ g} - 35 \text{ g} = 2 \text{ g} \).
2. За \( \text{KNO}_3 \): Отделено количество = \( 110 \text{ g} - 21 \text{ g} = 89 \text{ g} \).
Отговор: В разтвора на калиев нитрат (\( \text{KNO}_3 \)) ще се отдели много по-голямо количество кристали.
