Concetti Chiave
- La solubilità è influenzata dal tipo di sostanza e solvente, seguendo la regola del simile scioglie simile, con i composti ionici generalmente solubili.
- Solventi polari come l'acqua non sciolgono sostanze idrofobiche, mentre quelle idrofiliche possono interagire con essi, evidenziando la doppia natura delle molecole anfipatiche.
- L'aumento della pressione incrementa la solubilità delle sostanze, con la solubilità dei gas legata alla loro pressione parziale secondo l'equazione S=kPparziale.
- I gas tendono a diventare meno solubili con l'aumento della temperatura, mentre solidi e liquidi generalmente mostrano un aumento di solubilità.
- Il processo di dissoluzione può essere esotermico o endotermico, a seconda del bilancio energetico tra l'energia spesa per separare gli ioni e quella liberata durante la dissoluzione.
Quali sono i fattori che influenzano la solubilità?
La solubilità dipende da
• tipo di sostanza e tipo di solvente: i composti ionici sono quasi sempre solubili;
• regola del simile scioglie simile (un buon solvente simula l'ambiente del soluto): ci sono solventi polari come l'acqua o apolari come il benezene. Una sostanza idrofobica non è in grado di instaurare legami con l'acqua mentre una idrofilica si. Sono dette anfipatiche le molecole che presentano una doppia natura, idrofobica e idrofilica. Come riconosco una porzione idrofobica? Legami CC o CH denotano quasi sempre regioni idrofobiche dato che sono legami non polari. Se ci sono legami polari invece sarà una zona idrofilica;
Effetti della pressione sulla solubilità
• dipendenza dalla pressione: la solubilità aumenta all'aumentare della pressione. L'effervescenza è dovuta al fatto che la solubilità di una sostanza dipende dalla sua pressione parziale: se stappo la bottiglia si riduce la pressione parziale della CO2 che inizia ad uscire dal liquido. La solubilità è data da S=kPparziale (k=costante di Henry, variabile da sostanza a sostanza);
• dipendenza dalla temperatura: generalmente i gas diventano meno solubili all'aumentare della temperatura. Generalmente liquidi e solidi diventano più solubili all'aumentare della temperatura.
Se si parte da una certa quantità di solvente si ha una certa quantità di energia; nella prima fase si separano gli ioni applicando una certa quantità di energia, avviene poi una interazione tra le due sostanze e l'energia totale si abbassa. Quando si forma una miscela la temperatura può alzarsi o abbassarsi, essa può quindi essere esotermica o endotermica: la cosa dipende dal rapporto tra energia spesa per separare gli ioni (entalpia reticolare) e energia liberata con la dissoluzione (entalpia di idratazione).
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali fattori che influenzano la solubilità di una sostanza?
- Come influisce la pressione sulla solubilità dei gas?
- Qual è l'effetto della temperatura sulla solubilità di solidi e gas?
La solubilità dipende dal tipo di sostanza e solvente, seguendo la regola del simile scioglie simile. I composti ionici sono generalmente solubili, mentre le sostanze idrofobiche non si sciolgono in solventi polari come l'acqua (testo).
La solubilità dei gas aumenta all'aumentare della pressione. Quando si riduce la pressione parziale, come nel caso di una bottiglia di bevanda gassata, la CO2 inizia a fuoriuscire dal liquido (testo).
Generalmente, i gas diventano meno solubili con l'aumento della temperatura, mentre liquidi e solidi tendono a diventare più solubili. Questo comportamento è legato all'energia coinvolta nella separazione e interazione delle sostanze (testo).
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