Solubilitat, cristallització i propietats col·ligatives

Variació de la solubilitat amb la temperatura (TºC)

Variació solubilitat amb TºC: La solubilitat depèn de la temperatura. La majoria de substàncies sòlides presenten una solubilitat en H₂O que augmenta amb la temperatura. La representació gràfica de la solubilitat d'una substància en funció de la temperatura a pressió atmosfèrica es diu corba de solubilitat.

Cristal·lització

Cristal·lització: El cos que es diposita per excés ho fa generalment en forma de cristall. Aquest fenomen s'utilitza per purificar substàncies.

Solucions sobresaturades

Solucions sobresaturades: Quan l'excés de solut no cristal·litza la solució és inestable i, de vegades, no cal sinó agitar la solució o afegir un gra més de la substància dissolta perquè cristal·litzi bruscament.

Solucions de gasos en líquids

Solucions de gasos en líquids: Els gasos són poc solubles en líquids. La solubilitat d'un gas disminueix amb la temperatura i augmenta amb la pressió.

Efecte temperatura

Efecte TºC: La solubilitat de gasos en líquid disminueix amb la temperatura; per tant, es dissolveixen millor en fred.

Efecte pressió

Efecte P: A temperatura constant, la solubilitat d'un gas és directament proporcional amb la pressió que exerceix el gas sobre el líquid (Llei de Henry). En augmentar la pressió del gas sobre el líquid, més molècules xocaran i més quantitat de gas es dissoldrà (consideració des del punt de vista cinètic).

Propietats col·ligatives

Propietats col·ligatives: Són propietats de les solucions que depenen del nombre de partícules de solut dissoltes però no de la naturalesa d'aquestes partícules. Entre elles destaquen:

• Disminució de la pressió de vapor
• Elevació del punt d'ebullició
• Descens del punt de congelació
• Pressió osmòtica

Disminució de la pressió de vapor

Disminució de la pressió de vapor: En un recipient obert, un líquid bull quan la pressió de vapor arriba a l'atmosfèrica. En un recipient tancat pot semblar que deixa d'evaporar-se, però en realitat s'ha establert un equilibri en el qual s'evapora el mateix nombre de molècules que les que tornen a l'estat líquid. Si afegim un sòlid no volàtil, la pressió del vapor disminueix (Llei de Raoult). Per a una solució ideal: p = X_s·p° , on X_s és la fracció molar del dissolvent i p° la pressió de vapor del dissolvent pur.

Elevació del punt d'ebullició

Elevació del punt d'ebullició: Com que la pressió de vapor amb un solut no volàtil disminueix, cal augmentar la temperatura per arribar a la pressió atmosfèrica. L'increment de temperatura s'expressa com:

ΔT_b = K_b · m (on K_b és la constant ebulloscòpica i m la molalitat).

Descens del punt de congelació

Descens del punt de congelació: El punt de congelació d'una solució és inferior al del dissolvent pur. La diferència de temperatura de congelació s'expressa com:

ΔT_c = K_c · m (on K_c és la constant crioscòpica i m la molalitat).

Pressió osmòtica i òsmosi inversa

Pressió osmòtica: La transferència de molècules del dissolvent cap a la solució s'anomena òsmosi. La pressió que cal aplicar sobre la solució per impedir aquest procés s'anomena pressió osmòtica (π). Per a una solució ideal: π·V = nRT o equivalentment π = cRT, on c és la concentració molar (molaritat).

Osmosi inversa

Osmosi inversa: Augmentant la pressió sobre la superfície d'una solució concentrada es pot aconseguir que el dissolvent passi de la solució concentrada a la diluïda (procés emprat per a dessalinització i purificació).