Tirpalai - tai vienalyčiai mišiniai. Jie yra skirstomi į nesočiuosius (tam tikroje temperatūroje, į tirpalą pridėjus dar medžiagos, ji ištirpsta), sočiuosius (tam tikroje temperatūroje, į tirpalą pridėjus dar medžiagos, ji nebetirpsta) ir persotintuosius (tam tikroje temperatūroje ištirpusios medžiagos yra daugiau, negu jos gali būti sočiajame tirpale).
Medžiagos tirpumas - tai medžiagos (tirpinio) kiekis gramais, kuris gali ištirpti tam tikroje temperatūroje, šimte gramų vandens. Tirpumas priklauso nuo medžiagos prigimties ir temperatūros. Daugelio kietųjų medžiagų tirpumas didėjant temperatūrai didėja, tačiau yra tokių medžiagų, kurių tirpumas didėjant temperatūrai mažėja, pvz., Ca(OH)2 (4 pav.).
Medžiagų tirpumo priklausomybę nuo temperatūros iliustruoja tirpumo kreivės. Kuo aukščiau punktas kreivėje, tuo daugiau medžiagos galima ištirpinti 100 g vandens esant tam tikrai temperatūrai.
Tirpimo kreivės ir jų taikymas
Bet kuris tirpumo kreivės taškas rodo, kiek medžiagos tam tikroje temperatūroje maksimaliai ištirpsta 100 g vandens, susidarant sočiajam tirpalui. Iš nesotaus (nesotų) tirpalo galima gauti sotųjį tirpalą arba persotintą tirpalą iš šaldytuvo staigiai atšaldžius nusistovėjus kristalams.
Iš sotų tirpalo nesotų tirpalą galima gauti ištirpinus tam tikrą kiekį medžiagos arba tirpalą atšaldžius. Iš sotų tirpalo persotintas tirpalas susidaro lėtai šaldant sotųjį tirpalą. Jei šaldant iškrenta kristalai, gauname sotųjį tirpalą žemesnėje temperatūroje. Persotintieji tirpalai yra labai nestabilūs: atsiradus kristalizacijos centru - jie išsikristalizuoja.
Taip pat skaitykite: kaip suprasti tiesiogiai proporcingų dydžių priklausomybę
1 pav. Kai kurių natrio druskų tirpumo priklausomybė nuo temperatūros, 2 pav. Kai kurių kalio druskų tirpumo priklausomybė nuo temperatūros, 3 pav. Kai kurių hidroksidų tirpumo priklausomybė nuo temperatūros, 4 pav. Kalcio hidroksido tirpumo priklausomybė nuo temperatūros.
Užduotys ir pavyzdžiai
Uždavinys Nr. 1: Kokia natrio karbonato masės dalis (procentais) sočiajame tirpale 30 °C temperatūroje?
- Iš 1 pav. tirpumo kreivių surandame Na2CO3 tirpumą 30 °C temperatūros vandenyje - 40 g/100 g vandens.
- Apskaičiuojame tirpalo masę: m(tirpalo) = 100 g (vandens) + 40 g (Na2CO3) = 140 g.
- Apskaičiuojame Na2CO3 masės dalį sočiajame tirpale: x = 28,57 % Na2CO3.
Atsakymas: 28,57 %
Uždavinys Nr. 2: 500 g 40 °C sočiojo KNO3 tirpalo buvo pašildyta iki 100 °C. Kiek gramų KNO3 reikia pridėti, kad gautas 100 °C tirpalas vėl taptų sotus?
- Iš 2 pav. tirpumo kreivių surandame KNO3 tirpumą: 40 °C - 65 g/100 g vandens; 100 °C - 245 g/100 g vandens.
- Apskaičiuojame kiek gramų tirpalo komponentų: m(tirpalo) = 100 g (vandens) + 65 g (KNO3) = 165 g.
- Apskaičiuojame, kiek vandens turi 500 g sotus tirpalas ir kiek KNO3 reikia pridėti, kad tirpalas būtų sotus 100 °C: rezultatas - apie 545,45 g KNO3.
Uždavinys Nr. druskos: Naudodamiesi tirpumo kreivėmis, nustatykite, kuris iš pateiktų teiginių yra teisingas: a) esant 0 °C, visi tirpalai buvo nesotieji; b) esant 10 °C, KCl masės dalis tirpale buvo mažiausia; c) esant 20 °C, visi tirpalai buvo sotieji; d) esant 30 °C, tirpaluose druskos masės dalis buvo tokia pati.
Taip pat skaitykite: dujų tirpumo tyrimo metodai
Pastabos apie metodiką ir kontekstą-turinys iš skirtingų 1-4 pav. tirpumo kreivių bei uždavinių sprendimo pavyzdžių yra įtrauktas, kad iliustruotų bendrąsias taisykles apie tirpumą, temperatūros įtaką ir persotintų tirpalų nestabilumą.
Pridėtinė medžiaga: infografikos ir pavyzdžiai
Priklausomybė. Sveikimo programa.
Taip pat skaitykite: Socialinio darbo metodai priklausomybėms įveikti
Taikomi praktiniai įžvalgos
Tirpimo priklausomybė nuo temperatūros yra svarbi chemijos laboratorijose bei pramonėje: ji lemia tirpiklių šaltinį ir proceso optimizavimą, medžiagų gamybą, nuoseklų tirpalų paruošimą bei persotintų tirpalų panaudojimą kristalizacijai ir nuotėkiams.
Tirpumo kreivių skaitymas padeda įvertinti, kiek medžiagos gali ištirpti esant konkrečiai temperatūrai: tai leidžia planuoti eksperimentus, atsakyti į klausimus apie tai, ar tirpalas bus sotus ar nesotus, ir kaip reikia panaudoti šilti ar šaldyti tirpalus, kad pasiektume norimą rezultatą.
tags: #pateiktame #paveiksle #pavaizduota #amoniako #tirpumo #priklausomybe