Solubilitatea este definită drept cantitatea maximă a unei substanțe care poate fi dizolvat in alt. Este cantitatea maximă de solut care poate fi dizolvată într-o solvent la echilibru, care produce o soluție saturată. Când sunt îndeplinite anumite condiții, soluția suplimentară poate fi dizolvată dincolo de punctul de solubilitate de echilibru, care produce o soluție suprasaturată. Dincolo de saturație sau suprasaturare, adăugarea mai mult de solut nu crește concentrația soluției. În schimb, excesul de solut începe să se precipite din soluție.
Procesul de dizolvare este denumit dizolvare. Solubilitatea nu este aceeași proprietate a materiei ca viteza soluției, care descrie cât de rapid se dizolvă un solut într-un solvent. Nici solubilitatea nu este aceeași cu capacitatea unei substanțe de a dizolva alta ca urmare a unei reacții chimice. De exemplu, zincul metalic „se dizolvă” în acid clorhidric printr-o reacție de deplasare care are ca rezultat ioni de zinc în soluție și eliberarea de gaz de hidrogen. Ionii de zinc sunt solubili în acid. Reacția nu ține de solubilitatea zincului.
În cazuri familiare, o solutie este a solid (de exemplu, zahăr, sare) și un solvent este un lichid (de exemplu, apă, cloroform), dar solutul sau solventul poate fi un gaz, lichid sau solid. Solventul poate fi fie a substanta pura sau a amestec.
Termenul insolubil implică un solut este slab solubil într-un solvent. În foarte puține cazuri este adevărat că nici un solut nu se dizolvă. În general, un solut insolubil încă se dizolvă puțin. Cu toate că nu există o limită greu și rapidă care să definească o substanță ca insolubilă, este comună aplicarea unei pragul în care un solut este insolubil dacă se dizolvă mai puțin de 0,1 grame la 100 ml solvent.
Mizabilitate și solubilitate
Dacă o substanță este solubilă la toate proporțiile într-un solvent specific, este numită miscibilă în ea sau are proprietatea numită miscibilitate. De exemplu, etanolul și apa sunt complet miscibile între ele. Pe de altă parte, uleiul și apa nu se amestecă sau se dizolvă între ele. Uleiul și apa sunt considerate a fi nemiscibil.
Solubilitatea în acțiune
Cum se dizolvă un solut depinde de tipurile de legături chimice în solut și solvent. De exemplu, când etanolul se dizolvă în apă, își păstrează identitatea moleculară ca etanol, dar noi legături de hidrogen se formează între etanol și molecule de apă. Din acest motiv, amestecarea etanolului și a apei produce o soluție cu un volum mai mic decât ai obține din adăugarea laolaltă a volumelor inițiale de etanol și apă.
Când clorura de sodiu (NaCl) sau un alt compus ionic se dizolvă în apă, compusul se disociază în ionii săi. Ionii devin solvați sau înconjurați de un strat de molecule de apă.
Solubilitatea implică echilibru dinamic, implicând procese opuse de precipitare și dizolvare. Echilibrul este atins atunci când aceste procese apar la o viteză constantă.
Unități de solubilitate
Graficele și tabelele de solubilitate listează solubilitatea diferiților compuși, solvenți, temperatură și alte condiții. Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC) definește solubilitatea în termeni de o proporție de solut la solvent. Unitățile de concentrație admise includ molaritatea, molalitatea, masa pe volum, raportul aluniței, fracția aluniței și așa mai departe.
Factorii care afectează solubilitatea
Solubilitatea poate fi influențată de prezența altor specii chimice într-o soluție, fazele solutului și solventului, temperatura, presiunea, mărimea particulelor de solut și polaritatea.