Dobrescu Fraguta- Chimie analitica

Proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Investeşte în oameni

Titlul programului: Program Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor UmaneTitlul proiectului: Privim către viitor - Formarea profesională a cadrelor didactice pentru utilizarea resurselor informatice moderne în predarea eficientă a chimiei (e-CHIMIE)Număr de identificare contract: POSDRU/87/1.3/S/61839Beneficiar: Universitatea ‘Politehnica’ din BucureştiConţinutul acestui material nu reprezintă în mod obligatoriu poziţia oficială a Uniunii Europene sau a Guvernului României

Formarea profesională a cadrelor didactice pentru utilizarea resurselor informatice moderne în predarea

eficientă a chimiei

http://e-chimie.upb.ro



PROFESOR: DOBRESCU FRAGUTAȘCOALA ALBEȘTII DE MUSCEL



Cuprins1. Definiţia solubilităţii

2. Factorii care influenţează solubilitatea

3. Dizolvarea cristalelor ionice

4. Clasificarea compuşilor în funcţie de solubilitate

5. Produsul de solubilitate

6. Relaţia dintre solubilitate şi produsul de solubilitate

7. Capturi din lecţiile (o lecţie) digitizate

8. Concluzii

9. Bibliografie



1. Definiţia solubilităţii1. Definiţia solubilităţiiProprietatea unei substanţe de a se dizolva într-un anumit solvent se Proprietatea unei substanţe de a se dizolva într-un anumit solvent se numeşte solubilitatenumeşte solubilitate.Solubilitatea se exprimă prin cantitatea maximă de solut care se poate dizolva în 100 g de solvent.Solubilitatea s este cantitatea maximă de substanţă care poate fi dizolvată într-o anumită cantitate de solvent, la o temperatură dată.Pentru lichide par ial miscibile reciprocțPentru lichide par ial miscibile reciprocț , care formează o solu ie eterogenă țcu cel pu in 2 faze lichide (lichid multifazic)ț , solubilitatea se nume te ș miscibilitate.miscibilitate.

În func ie de cantitatea de substan ǎ dizolvatǎ, solu iile se clasifică în:ț ț ț – solu ii saturatețsolu ii saturateț : care con in cantitatea maximă de substan ă dizolvată la ț țo anumită temperatură.

– solu ii nesaturatețsolu ii nesaturateț : în care se mai poate dizolva o cantitate de dizolvat până la satura ieț



2. Factorii care influenţează solubilitatea2. Factorii care influenţează solubilitatea

a. Na. Natura solutului şi a solventuluiatura solutului şi a solventului. Sarea de bucătărie (compus ionic) - se dizolvă în apă (solvent polar), - nu se dizolvă în tetraclorură de carbon sau toluen (solvenţi nepolari). Iodul (substanţă cu molecule nepolare) - nu se dizolvă în apă (solvent polar), - se dizolvă în tetraclorură de carbon (solvent nepolar). La dizolvarea clorurii de sodiu în apă, între ionii de Na+ şi Cl- din cristalul de

clorură de sodiu şi moleculele polare ale apei se stabilesc interacţiuni dipol-ion, care însumate, pot învinge atracţia dintre ionii de semn contrar din cristal şi pot asigura desprinderea ionilor.

Între ionii de Na+ sau Cl- din cristalul de clorură de sodiu şi moleculele nepolare de tetraclorură de carbon nu se pot stabili decât interacţiuni foarte slabe, care nu pot învinge atracţia dintre ionii de semn contrar din cristalul ionic şi nu pot determina desprinderea ionilor din cristal.



Factorii care influenţează solubilitateaFactorii care influenţează solubilitatea

b. b. Substanţele se dizolvă în solvenţi cu structură asemănătoare lor.Substanţele se dizolvă în solvenţi cu structură asemănătoare lor.În solvenţi polari (ex: apa), se dizolvă: - substanţe ionice (ex: NaCl, NaOH, CuSO4).

- substanţe cu molecule polare (ex: HCl, HBr) - substanţele care pot forma cu apa legături de hidrogen (ex: zahăr, alcool etilic)În solvenţi nepolari (ex: tetraclorură de carbon), se dizolvă substanţe cu molecule nepolare (ex: I2, ulei).

c. Temperatura este un alt factor care influenţează solubilitatea substanţelor.Procesul complex de dizolvare implică desfacerea unor legături şi interacţiuni (proces endoterm) şi formarea unor noi interacţiuni, între particulele solutului şi ale solventului (proces exoterm).Prin încălzirea amestecului de solut şi solvent, creşte energia particulelor acestor substanţe şi sunt favorizate procesele endoterme. În acelaşi timp, creşte şi viteza de mişcare a particulelor. În aceste condiţii, se dizolvă cantităţi mai mari de substanţă.



3. Dizolvarea cristalelor ionice Este un fenomen care are loc în solutie apoasă și prin care cristalele ionice se desfac. Fenomenul de solubilizare reprezintă desfacerea cristalelor ionice sub influența solventului

polar (apa), prin care rezultă ioni liberi deplasabili, care sunt înconjurați de un înveliș de molecule de apă (învelisul de hidratare).

Există o interactiune puternică între moleculele dizolvantului și ionii din solutie, atât în timpul procesului de dizolvare cât si în solutia însăși. Deci procesul de solvatare, respectiv hidratare (când solventul este apa), se manifestă tot timpul în solutie. În soluțiile apoase tocmai hidratarea ionilor împiedică recombinarea lor în moleculă.

Când forțele de interacțiune dintre moleculele de solvent si ionii din rețeaua cristalină sunt mai mari decât forțele de interacțiune dintre ionii din rețeaua cristalina, are loc procesul desprinderii ionilor din rețeaua cristalina. Ionii se vor înconjura de moleculele solventului. Procesul se numeste solvatare. Daca solventul este apa, procesul se numeste hidratare.

Moleculele de solvent (apa) sunt polare si ionul încarcat va atrage în jurul lui moleculele orientate cu partea de semn contrar. La rândul lui, primul strat de molecule de apa orientate va actiona asupra altora din apropiere prin forte de orientare:

Primul strat de molecule de apa este fixat puternic de ion si ele se deplaseaza împreuna cu ionul. Moleculele mai departate se pot schimba în timpul deplasarii ionului solvatat



4. Clasificarea compuşilor în funcţie de solubilitate4. Clasificarea compuşilor în funcţie de solubilitate

În funcţie de solubilitatea lor în apă, compuşii chimici sunt clasificaţi în trei categorii:

a) Compuşi greu solubiliCompuşi greu solubili, pentru care valoarea solubilităţii este mai mică decât 10-4M, S<10-4M

b) Compuşi cu solubilitate medieCompuşi cu solubilitate medie, pentru care valoarea solubilităţii se află în domeniul 10-4M<S<10-2M

c) Compuşi uşor solubiliCompuşi uşor solubili, pentru care valoarea solubilităţii este mai mare decât 10-2M.



5. Produsul de solubilitate5. Produsul de solubilitate

Produsul de solubilitate reprezintă mărimea care indică posibilitatea ionilor Produsul de solubilitate reprezintă mărimea care indică posibilitatea ionilor de a trece într-o formă greu solubilăde a trece într-o formă greu solubilă;

Valorile produsului de solubilitate explică formarea i dizolvarea precipitatelor. În șconsecin ă, cunoa terea acestei mărimi are o importan ă deosebită în alegerea ț ș ț

metodelor de analiză calitativă i cantitativăș . Produsul de solubilitate exprimă echilibrul dintre dizolvat i faza solidă. ș Substan ele cu solubilitate foarte redusă sunt considerate electroli i greu solubili. ț ț Reac ia solu iei dinț ț tre iodura de potasiu, KI, cu o solu ie de azotat de ț

plumb,Pb(NO3)2, se formează un precipitat galben de iodură de plumb, PbI2. Precipitatul ob inut, iodura de plumb, PbIț 2 are o solubilitate foarte redusă in apă.

Solubilitatea este proprietatera substantelor de a se dizolva.



5. Produsul de solubilitate5. Produsul de solubilitate

Considerăm compusul greu solubil cu formula MA. La echilibru, cantitatea de substanţă solidă care se dizolvă este egală cu cantitatea de substanţă solidă care se formează prin interacţia ionilor M+ şi A- sau, cu alte cuvinte, viteza de dizolvare este egală cu viteza de precipitare. Aplicând legea echilibrului chimic se obţine expresia:

Concentraţia fazei solide (MA) se consideră tot o constantă, astfel că se poate îngloba în constanta de echilibru şi se obţine relaţia:

unde Ps reprezintă produsul de solubilitate al substanţei de tip MA. Produsul de solubilitate este o constantă şi se defineşte ca produsul concentraţiei tuturor ionilor unei sări dintr-o soluţie saturată, la o temperatură dată.

Dacă notăm cu s = (M+)= (A-); pentru un electrolit de tip MA: Ps=[M+]2 = [A-]2 = s2 de unde :

Condiţia de formare a unui precipitat este ca produsul concentraţiilor ionilor precipitatului MA să fie mai mare decât Ps MA.



66. Rela ia între solubilitate i produsul de solubilitateț șRela ia între solubilitate i produsul de solubilitateț ș

Pentru un electrolit de tipul:

MnAm nMm+ + mAn-



7.7.Captura unui ecran din lecCaptura unui ecran din lecţţieie



8. Concluzii8. Concluzii

Factorii care influenţeazǎ solubilitatea substanţelor: natura solvatului, natura solventului, temperatura, presiunea

În solvenţi polari (ex: apa), se dizolvă: substanţe ionice (ex: NaCl, NaOH, CuSO4), substanţe cu molecule polare (ex: HCl, HBr), substanţele care pot forma cu apa legături de hidrogen (ex: zahăr, alcool etilic)

În solvenţi nepolari (ex: tetraclorură de carbon), se dizolvă substanţe cu molecule nepolare (ex: I2, ulei).

Temperatura este un alt factor care influenţeazǎ solubilitatea. În general, când temperatura creşte, creşte solubilitatea substanţelor solide şi lichide, dar scade solubilitatea gazelor.

Presiunea influenţează solubilitatea gazelor. Cu creşterea presiunii, creşte solubilitatea substanţelor gazoase în solvenţi lichizi



9. 9. BibliografieBibliografie

1. Suport de curs Proiect POSDRU 618392. Lectiile digitizate din platforma AeL create in cadrul

Proiectului3.http://www.scritube.com/files/chimie/267_poze/imag

e020.gif4.http://www.scribd.com/doc/45036668/65/ELECTROL

I%C5%A2I-GREU-SOLUBILI-PRODUS-DE-SOLUBILITATE

5.http://www.scritube.com/stiinta/chimie/REACTII-CHIMICE53572.php



Vă mulţumesc!

Documents

Dobrescu Fraguta- Chimie analitica