Vad är molär löslighet?

Molär löslighet (M) är ett mått på förmågan hos en förening, som kallas ett löst ämne, att lösas upp i ett specifikt ämne, som kallas ett lösningsmedel. Specifikt är det det maximala antalet mol av ett löst ämne som kan lösas upp i en liter lösningsmedel, så molär löslighet mäts som mol/L. När antalet mol lösta i en liter lösningsmedel är lika med den molära lösligheten, sägs lösningen vara mättad, vilket betyder att den inte kan lösa upp mer löst ämne.

Värdet på M bygger på ett antal variabler. Av betydelse är löslighetsproduktkonstanten, som betecknas Ksp. Detta värde är konstant för varje förening som beskriver hur lätt ett ämne löser sig. Dessutom måste förhållandet mellan produkter och reaktanter i den kemiska reaktionen vara känt för att beräkna värdet på M. Detta kallas reaktionens stökiometri.

Det första steget för att beräkna den molära lösligheten är att balansera den kemiska ekvationen för dissociation av ämnet. För att göra detta måste du se till att det finns lika många av varje atom på både produkt- och reaktantsidan av den kemiska reaktionen. Ett exempel på en balanserad kemisk ekvation med lika antal av varje atom på produkt- och reaktantsidorna visas genom dissociationen av en molekyl av natriumklorid (NaCl) till natrium- (Na) och klor (Cl)-atomer: NaCl (s) = Na+ (aq) + Cl- (aq). Det fysiska tillståndet för atomerna och molekylerna betecknas med s för fast och aq för vatten eller löst i vatten.

För att bestämma M måste du slå upp Ksp-värdet för det lösta ämnet, eller utgångsföreningen som håller på att lösas. Detta är ett mått på ämnets molära löslighet under standardförhållanden och kan hittas online eller i läroböcker i kemi. Följande ekvation beskriver förhållandet mellan Ksp och lösligheten av NaCl: Ksp = [Na][Cl]

Med hjälp av denna ekvation kommer du att kunna hitta koncentrationerna av Na- och Cl-jonerna i den mättade lösningen, genom att ta kvadratroten av Ksp-värdet. Värdet av varje jonkoncentration motsvarar mängden produkt som har lösts upp. Därför är jonkoncentrationen lika med M.

Värdet på M beror på ett antal faktorer. Närmare bestämt, när lösningsmedlet värms upp, finns mer energi tillgänglig i systemet, vilket möjliggör större dissociation av en förening, så molär löslighet ökar med temperaturen. Om temperaturen på en mättad lösning sänks, minskar M-värdet, och det lösta ämnet börjar falla ut ur lösningen när temperaturen sjunker. När temperaturen sjunker är koncentrationen av lösningen innan den börjar falla större än M, och en sådan lösning sägs vara övermättad.