Rozpustnost
Rozpustnost je vlastnost pevných, kapalných a plynných látek tvořit s rozpouštědlem homogenní směs (roztok). Tento jev je závislý na tlaku a teplotě.
Obsah |
Rozpouštění [editovat]
Jedná se o fyzikálně-chemický jev, při kterém se rozpouštěná látka a rozpouštědlo promíchávají (ať už mícháním roztoku nebo samovolně difuzí), je-li to možné tak disociují ionty, a obklopují se molekulami rozpouštědla.
Rozpouštění pevných látek v kapalinách [editovat]
Nejpozorovatelnější je rozpustnost chemických látek v kapalném rozpouštědle, jako třeba rozpouštění chloridu sodného ve vodě. Po rozpuštění vzniká opět průhledná kapalina, která nejčastěji přebírá barvu po rozpouštěné látce.
U většiny těchto látek dochází při zvyšování teploty ke zvyšování rozpustnosti. Existuje však několik výjimek, jako je třeba hydroxid vápenatý, síran vápenatý, síran manganatý, kyselina močová, a její soli, uhličitan lithný, síran ceričitý a jiné látky.
Rozpouštění kapalných látek v kapalinách [editovat]
V případě dvou kapalných látek jsou 3 možnosti, k čemu dojde:
1) Mezi kapalinami není přechod, jsou zcela promíchané při všech koncentracích (př. ethanol a voda)
2) Mezi látkami není přechod po pouze omezenou koncentraci, pak vzniká vrstva, která se nerozpouští a nemísí (př. éter a voda)
3) Látky se vůbec nemísí, vzniká ihned vrstva, která plave na hladině či klesne ke dnu (záleží na hustotě kapalin) (př. toluen a voda)
Rozpouštění plynných látek v kapalinách [editovat]
Mnoho plynů se rozpouští v kapalinách, mnoho z nich přímo vytváří nestabilní kovalentní vazby s rozpouštědlem (pro níže uvedené příklady je to voda), to se týká zejména oxidu uhličitého a siřičitého (které tvoří velice nestabilní kyselinou uhličitou siřičitou) či amoniak, tvořící nestabilní hydroxid amonný. Kyselé plyny se dále lépe rozpouští v zásaditém prostředí, naopak zásadité plyny se rozpouštějí lépe v kyselém prostředí.
Právě u těchto plynů, které vytvářejí nestabilní koloidní vazby je rozpustnost za normálních podmínek vyšší, než u těch, které tyto vazby netvoří. To však neplatí pro zvýšenou teplotu, při zvýšené teplotě, protože rozpustnost těchto plynů se zvýšenou teplotou klesá.
Rozpouštění pevných látek v pevných rozpouštědlech [editovat]
Touto vlastností se vyznačují zejména kovy. Kovy vytvářejí směsi, které mají nové vlastnosti a dokud jsou v kapalném stavu, tak nedochází k rozdělování kovů na vrstvy. V těchto případech se obvykle nepoužívá termínu „rozpouštědlo“. Někdy se používají slitiny dvou kovů, někdy více kovů. Příklady kovů, které tvoří slitiny:
Tabulka příkladů slitin dvou kovů.
| 1. Kov | 2. Kov | Název slitiny |
|---|---|---|
| Hořčík | Hliník | Magnalium |
| Olovo | Cín | Pájka |
| Měď | Cín | Bronz |
| Měď | Zinek | Mosaz |
| Měď | Stříbro | * |
| Platina | Zlato | Bílé zlato |
*Tato slitina vzniká při spojování mědi stříbrem, dnes již není moc používané pro vysokou cenu.
Rozpouštědla [editovat]
Rozpustnost látek záleží mnohdy na polaritě rozpouštědla a látky, dále také na PH, molárních hmotnostech, schopnosti disociace iontů, a jiných vlastnostech.
Voda je velice polární rozpouštědlo, a proto velice dobře rozpouští celou řadu polárních látek, ale především iontových látek (které jsou schopny disociace na ionty). Oproti tomu je značná část organických látek nerozpustných ve vodě, jako jsou alkany, areny, jejich alkyl-deriváty, a podobně. Jediné deriváty uhlovodíků, které jsou rozpustné jsou deriváty s funkčními skupinami, které mají velkou polaritu (př. ethanol, methanol, acetaldehyd, kyselina octová, cukry, kyselina šťavelová, kyselina vinná apod.).
Oproti tomu, řada organických látek, které nemají žádné či mají pouze nepolární funkční skupiny (benzen, toluen, isopentan, cyklohexan, a podobně) jsou výbornými rozpouštědly organických látek (jako jsou lipidy, kyselina sorbová, mastné kyseliny, estery, a podobně), ale naopak nerozpouští polární anorganické látky.
Vysokých rozpustností je dosahováno při shodě funkčních skupin, i při neshodě polarit (Alkoholy rozpouštějí hydroxidy, kyselina octová rozpouští mastné kyseliny, benzen rozpouští areny, jako naftalen).
Směsi rozpouštědel mají vlastnosti obvykle podle polarity směsi.
Míry rozpustností [editovat]
Následující tabulka udává, které látky jsou a které nejsou rozpustné ve vodě. Některé látky, které jsou málo či velmi málo rozpustné jsou zde započítané jako nerozpustné (mezí je 1 g/100g H2O).
*Poznámka: Látky, u kterých jsou výjimky napsány kurzívou, reagují s vodou za vzniku jiných látek o odpovídající rozpustnosti ve vodě.
Rozpustnost a udávání hodnot [editovat]
Rozpustnost v kapalných rozpouštědlech se udává v gramech látky na 100 gramů rozpouštědla, někdy se nesprávně udávají gramy látky na 100 ml látky či gramy na 1 litr rozpouštědla.
