5.3. растворимость твердых веществ и газов в воде

Растворимость s твердых веществ увеличивается с ростом температуры (рис. 46). В насыщенном при данной температуре растворе остаются кристаллики нерастворенного вещества.

Рис. 46. Зависимость растворимости (s) от температуры

Обычно растворимость обозначают символом s.

 [г/100 г Н2О]

Пример. Сколько граммов поваренной соли можно растворить при 250С в 1000 г воды? Растворимость s (NaCl) = 36 г/100 г Н2О

Решение.

Существуют другие способы выражения растворимости. Растворимость часто выражают массой вещества, растворяющегося при данных условиях в 1 л растворителя.

Пример. Растворимость карбоната кальция при 200С равна 0,01 г/л. Сколько л воды потребуется для растворения 10 г СаСО3?

Решение.

Массовая доля вещества в насыщенном растворе связана с растворимостью соотношением:

Пример. При 00С растворимость нитрата серебра равна 122 г в 100 г воды. Определите массовую долю (\%) соли в растворе.

Решение

Пример. Массовая доля насыщенного при 500С раствора дихромата калия равна 27\%. Вычислите растворимость этой соли.

Решение

Масса растворителя = 100 г – 27 г = 73 г.

Растворимость большинства твердых веществ с повышением температуры возрастает. Если насыщенный раствор, приготовленный при более высокой температуре, осторожно охладить, можно получить пересыщенный раствор. Пересыщенные растворы неустойчивы, при внесении в них кристалла соли или перемешивании избыток растворенного вещества самопроизвольно выделяется в виде кристаллов.

            Пример. Вычислите массу хлорида калия, который выделится при кристаллизации 250 г раствора, насыщенного при 600С, если охладить его до 200С. s60KCl = 45,8, s20KCl = 34,4

Решение

Определим массу растворителя, которая не изменяется в процессе кристаллизации. При 600С в 145,8 г раствора содержится 100 г воды. В 250 г раствора содержится искомое количество х г воды:

x = 250×100/145,8  =  171,5 г.

Определим массу растворенного вещества при 600С:

250 г – 171,5 г =  78,5 г.

Определим массу вещества при 200С:

В процессе кристаллизации выделилась соль массой 78,5 г – 59 г = 19,5 г.

Перекристаллизация – один из методов очистки веществ. Понятно, что при этом неизбежны потери, равные растворимости данного вещества при температуре его охлаждения.