Definitie van oplosbaarheid in chemie

Oplosbaarheid wordt gedefinieerd als de maximale hoeveelheid van een stof die kan zijn opgelost in een andere. Het is het maximale aantal opgelost dat kan worden opgelost in een oplosmiddel in evenwicht, wat een oplevert verzadigde oplossing. Wanneer aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan, kan extra opgeloste stof worden opgelost voorbij het evenwichtoplosbaarheidspunt, dat een oververzadigde oplossing oplevert. Naast verzadiging of oververzadiging verhoogt het toevoegen van meer opgeloste stof de concentratie van de oplossing niet. In plaats daarvan begint de overmaat opgeloste stof uit de oplossing neer te slaan.

Het proces van oplossen wordt genoemd ontbinding. Oplosbaarheid is niet dezelfde eigenschap van materie als de oplossnelheid, die beschrijft hoe snel een opgeloste stof oplost in een oplosmiddel. Oplosbaarheid is evenmin hetzelfde als het vermogen van een stof om een ​​ander op te lossen als gevolg van een chemische reactie. Zinkmetaal "lost bijvoorbeeld" op in zoutzuur door een verplaatsingsreactie die resulteert in zinkionen in oplossing en de afgifte van waterstofgas. Zinkionen zijn oplosbaar in zuur. De reactie is niet afhankelijk van de oplosbaarheid van zink.

In bekende gevallen is een opgeloste stof een solide (bijvoorbeeld suiker, zout) en een oplosmiddel is een vloeistof (bijvoorbeeld water, chloroform), maar de opgeloste stof of het oplosmiddel kan een gas, vloeistof of vaste stof zijn. Het oplosmiddel kan ofwel een zijn pure substantie of een mengsel.

De voorwaarde onoplosbaar houdt in dat een opgeloste stof slecht oplosbaar is in een oplosmiddel. In zeer weinig gevallen is het waar dat geen opgeloste stof oplost. Over het algemeen lost een onoplosbare opgeloste stof nog een beetje op. Hoewel er geen harde en snelle limiet is die een stof als onoplosbaar definieert, is het gebruikelijk om een drempel waar een opgeloste stof onoplosbaar is als minder dan 0,1 gram oplost per 100 milliliter oplosmiddel.

Als een stof in alle verhoudingen in een specifiek oplosmiddel oplosbaar is, wordt deze daarin mengbaar genoemd of bezit deze de eigenschap mengbaarheid. Bijvoorbeeld, ethanol en water zijn volledig mengbaar met elkaar. Aan de andere kant mengen olie en water niet in elkaar. Olie en water worden als zodanig beschouwd niet mengbaar.

Hoe een opgeloste stof oplost, hangt af van de soorten chemische bindingen in de opgeloste stof en het oplosmiddel. Wanneer ethanol bijvoorbeeld oplost in water, behoudt het zijn moleculaire identiteit als ethanol, maar ontstaan ​​er nieuwe waterstofbruggen tussen ethanol en watermoleculen. Om deze reden levert het mengen van ethanol en water een oplossing op met een kleiner volume dan je zou krijgen als je de startvolumes ethanol en water bij elkaar optelt.

Wanneer natriumchloride (NaCl) of een andere ionische verbinding in water oplost, dissocieert de verbinding in zijn ionen. De ionen worden gesolvateerd of omgeven door een laag watermoleculen.

Oplosbaarheid omvat een dynamisch evenwicht, waarbij tegengestelde processen van neerslag en ontbinding betrokken zijn. Het evenwicht wordt bereikt wanneer deze processen met een constante snelheid plaatsvinden.

Oplosbaarheidstabellen en -tabellen vermelden de oplosbaarheid van verschillende verbindingen, oplosmiddelen, temperatuur en andere omstandigheden. De International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) definieert oplosbaarheid in termen van een verhouding van opgeloste stof tot oplosmiddel. Toegestane concentratie-eenheden zijn onder meer molariteit, molaliteit, massa per volume, molverhouding, molfractie, enzovoort.

De oplosbaarheid kan worden beïnvloed door de aanwezigheid van andere chemische soorten in een oplossing, de fasen van de opgeloste stof en het oplosmiddel, temperatuur, druk, deeltjesgrootte van de opgeloste stof en polariteit.