Definizione di solubilità in chimica

La solubilità è definita come la quantità massima di una sostanza che può essere sciolto in un altro. È la quantità massima di soluto che può essere sciolto in a solvente all'equilibrio, che produce a soluzione satura. Quando vengono soddisfatte determinate condizioni, è possibile dissolvere il soluto aggiuntivo oltre il punto di solubilità dell'equilibrio, che produce una soluzione sovrasatura. Oltre la saturazione o la sovrasaturazione, l'aggiunta di più soluti non aumenta la concentrazione della soluzione. Invece, il soluto in eccesso inizia a precipitare fuori dalla soluzione.

Il processo di dissoluzione è definito dissoluzione. La solubilità non è la stessa proprietà della materia del tasso di soluzione, che descrive la velocità con cui un soluto si dissolve in un solvente. Né la solubilità è uguale alla capacità di una sostanza di dissolverne un'altra a seguito di una reazione chimica. Ad esempio, il metallo zinco "si dissolve" nell'acido cloridrico attraverso una reazione di spostamento che provoca la soluzione di ioni zinco e il rilascio di idrogeno gassoso. Gli ioni zinco sono solubili in acido. La reazione non è una questione di solubilità dello zinco.

In casi familiari, un soluto è a solido (ad es. zucchero, sale) e un solvente è un liquido (ad es. acqua, cloroformio), ma il soluto o il solvente potrebbe essere un gas, un liquido o un solido. Il solvente può essere a sostanza pura o a miscela.

Il termine insolubile implica che un soluto è scarsamente solubile in un solvente. In pochissimi casi è vero che nessun soluto si dissolve. Generalmente, un soluto insolubile si dissolve ancora un po '. Sebbene non vi siano limiti rigidi che definiscono una sostanza insolubile, è comune applicare a soglia in cui un soluto è insolubile se si dissolve meno di 0,1 grammi per 100 millilitri di solvente.

Se una sostanza è solubile in tutte le proporzioni in un solvente specifico, viene chiamata miscibile in essa o possiede la proprietà chiamata miscibilità. Ad esempio, etanolo e acqua sono completamente miscibili tra loro. D'altra parte, olio e acqua non si mescolano o si dissolvono l'uno nell'altro. L'olio e l'acqua sono considerati non mescolabile.

Come si dissolve un soluto dipende dai tipi di legami chimici nel soluto e nel solvente. Ad esempio, quando l'etanolo si dissolve nell'acqua, mantiene la sua identità molecolare come etanolo, ma si formano nuovi legami idrogeno tra etanolo e molecole d'acqua. Per questo motivo, mescolando etanolo e acqua si ottiene una soluzione con un volume più piccolo di quello che si otterrebbe sommando i volumi iniziali di etanolo e acqua.

Quando il cloruro di sodio (NaCl) o un altro composto ionico si dissolve in acqua, il composto si dissocia nei suoi ioni. Gli ioni diventano solvati o circondati da uno strato di molecole d'acqua.

La solubilità implica un equilibrio dinamico, che coinvolge processi opposti di precipitazione e dissoluzione. L'equilibrio viene raggiunto quando questi processi si verificano a un ritmo costante.

I grafici e le tabelle di solubilità elencano la solubilità di vari composti, solventi, temperatura e altre condizioni. L'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC) definisce la solubilità in termini di proporzione tra soluto e solvente. Le unità di concentrazione ammissibili includono molarità, molalità, massa per volume, rapporto molare, frazione molare e così via.

La solubilità può essere influenzata dalla presenza di altre specie chimiche in una soluzione, dalle fasi del soluto e del solvente, dalla temperatura, dalla pressione, dalla dimensione delle particelle del soluto e dalla polarità.