Chimica generale/Solubilità

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Indice del libro

GeneralitàChimica_generale/Generalità Teoria atomicaChimica generale/Teoria atomica Il legame chimicoChimica generale/Il legame chimico IoniChimica generale/Ioni Sistema periodico degli elementiChimica generale/Sistema periodico degli elementi Tavola periodicaChimica generale/Tavola periodica Gruppi e periodi Proprietà periodicheChimica generale/Proprietà periodiche Raggio atomicoChimica generale/Raggio atomico Metalli di transizioneChimica generale/Metalli di transizione SoluzioniChimica generale/Soluzioni SolubilitàChimica generale/Solubilità ConcentrazioneChimica generale/Concentrazione

DistillazioneChimica generale/Distillazione Proprietà colligativeChimica generale/Proprietà colligative ElettrolitiChimica generale/Elettroliti Grado di dissociazioneChimica generale/Grado di dissociazione Conducibilità elettrolitica Acidi e basiChimica generale/Acidi e basi TermodinamicaChimica generale/Termodinamica Variabili termodinamicheChimica generale/Variabili termodinamiche Stati di aggregazioneChimica generale/Stati di aggregazione Legge dei gas idealiChimica generale/Legge dei gas ideali Cinetica chimicaChimica generale/Cinetica chimica Equilibrio chimicoChimica generale/Equilibrio chimico Costanti di equilibrioChimica generale/Costanti di equilibrio

Principio di Le ChâtelierChimica generale/Principio di Le Châtelier Isocora di Van't Hoff ElettrochimicaChimica generale/Elettrochimica Reazione redoxChimica generale/Reazione redox PilaChimica generale/Pila Equazione di NernstChimica generale/Equazione di Nernst Pila a concentrazioneChimica generale/Pila a concentrazione AccumulatoreChimica generale/Accumulatore Appendici CostantiChimica generale/Costanti Potenziali standard di riduzioneChimica generale/Potenziali standard di riduzione Elementi chimici e loro proprietà NomenclaturaChimica generale/Nomenclatura

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Solubilità

Per definizione la solubilità è la massima concentrazione di soluto che si raggiunge all'equilibrio con il corpo di fondo (particelle disperse, sospese, non sciolte), in una soluzione satura ad una determinata temperatura, in un dato solvente e ambiente.

Massima quantità di soluto che si può sciogliere in 100 g di un dato solvente ad una data temperatura.

Una soluzione si dice:

satura

se, in una certa quantità di solvente, non è possibile sciogliere ulteriore soluto;

insatura

se la quantità di soluto disciolto è minore della quantità necessaria affinché la soluzione sia satura;

sovrassatura

se la quantità di soluto disciolto è maggiore della quantità necessaria affinché la soluzione sia satura. Le soluzioni sovrassature sono instabili e tendono a raggiungere lo stato di soluzioni sature separando soluto allo stato puro.

La solubilità di un certo soluto in un certo solvente dipende, oltre che dalle caratteristiche delle due sostanze, anche dalla temperatura e dalla pressione.

Soluto e solvente

La celebre frase "Il simile scioglie il simile" attribuita agli alchimisti medievali trova spiegazione nella polarità ed apolarità delle molecole (ma vi sono anche i casi di complessazione, che richiedono trattazione a parte).
Sostanzialmente un soluto è tanto più solubile in un solvente quanto più sono forti i legami intermolecolari che forma con le molecole del solvente.
Se i legami sono più deboli di quelli che il solvente forma con sè stesso esso sarà poco solubile o insolubile, mentre se sono più forti sarà solubile, molto solubile o addirittura infinitamente solubile (ossia solubile in qualunque proporzione).
Da ciò consegue che, in linea di principio, sostanze polari saranno solubili in sostanze polari poiché i legami intermolecolari solvente-soluto sono più forti (o di forza comparabile) dei legami solvente-solvente e soluto-soluto. Lo stesso vale per le sostanze apolari. Quindi la condizione sufficiente in prima approssimazione per determinare la solubilità di un soluto in un solvente è che i legami soluto-solvente non siano più deboli di quelli che il soluto od il solvente formano con sè stessi. Se, per esempio, abbiamo un sale ad alta polarità si potrà pensare che esso sarà solubile in acqua, dato che anche questo solvente è polare. Ma se i legami intermolecolari che il sale forma fra le sue molecole sono molto forti, ed in particolare più forti di quello che forma col solvente, esso rimarrà legato con sè stesso (e qui si potrebbe considerare le probabilità relative che i legami di diversa forza hanno di rompersi).
Ma vi sono molecole che presentano caratteristiche sia polari che apolari (è il caso degli eteri) e che possono essere pertanto solubili in una certa misura sia in sostanze polari che in sostanze apolari.

Aumento della temperatura

In generale all'aumento della temperatura aumenta la solubilità delle sostanze solide e liquide, mentre diminuisce quella delle sostanze gassose.

Esempi. Basti pensare ai mari tropicali, più caldi, che sono più "salati" di quelli glaciali. Però non tutte le sostanze hanno comportamenti analoghi riguardo alla dipendenza della solubilità dalla temperatura ad esempio la solubilità del carbonato di litio in acqua diminuisce con l'aumentare della temperatura.

Aumento della pressione

L'aumento di pressione provoca un aumento della solubilità, ma solamente nei gas.

Esempio. Nelle bevande gassate fino a quando la bottiglia è sigillata la maggior pressione interna permette all'anidride di rimanere in soluzione, quando la bottiglia viene aperta la diminuzione di pressione comporta la rapida gassificazione dell'anidride disciolta con la conseguente formazione delle bollicine.