Løsninger og løselighet

Repetisjon av regler for løselighet 1) Alle nitrater (NO3-) er lettløselige. 2) Alle Na+, K+ og NH4+-salter er lettløselige. 3) Tungmetallsalter (Pb2+, Hg2+, Cd2+, Ag+) er ofte tungtløselige.

Løsningsprosessen Når et salt (for eksempel NaCl) løses i vann, skjer følgende. 1) Ionene rives fra hverandre i en endoterm prosess: NaCl(s) → Na+(g) + Cl-(g), ΔH>>0 2) Ionene hydratiseres i en eksoterm prosess: Na+(g) + Cl-(g) → Na+(aq) + Cl-(aq), ΔH<<0

Det er størrelsen av disse to entalpiene som bestemmer om totalreaksjonen er eksoterm eller endoterm. NaCl løses endotermt, mens MgCl2 løses eksotermt i vann.

Vi kan ofte vurdere løseligheten av salter i vann ved å bruke Coulombs lov. Ca(NO3)2 er lettere løselig enn Ca(OH)2, fordi nitrationet er mye større enn hydroksidionet. Fe(OH)2 er lettere løselig enn Fe(OH)3, fordi Fe3+ trekker sterkere på OH- enn Fe2+.

Løselighet av salter i sure løsninger Noen salter løses bedre i sure løsninger enn i nøytralt vann. Felles for disse saltene er at anionet er basisk (korresponderende base til en svak syre). Eksempler er hydroksider, karbonater og fosfater.

Løselighetsregel Vi velger løsningsmiddel for et stoff ved å undersøke hvor polart eller upolart stoffet er. Regelen er: Likt løser likt! Et polart stoff løses best i et polart løsningsmiddel, mens et upolart stoff løses best i et upolart løsningsmiddel.

Mettet og umettet løsning En løsning er mettet når oppløsningsfarten og krystallisasjonsfarten er like store. Løseligheten av et stoff er antall mol løst stoff per L løsning når løsningen er mettet.

Løselighetsprodukt Når en vannløsning er mettet med et oppløst salt, har vi likevekt i løsningen med konstante konsentrasjoner: AmBn → mAn+ + nBm- Løselighetsproduktet Ksp er da definert ved Ksp = [An+]m · [Bm-]n

Vi kan regne ut løseligheten av et salt i vann ved hjelp av Ksp, og vi kan omvendt regne ut Ksp ved hjelp av løseligheten. I det første tilfellet er det viktig at vi alltid definer løseligheten av saltet som x mol/L.

Felling eller ikke felling Dersom vi løser et salt i vann, kan vi regne ut produktet av ionekonsentrasjonene i vannet. Dette produktet kalles ioneproduktet, og betegnes med Q. Q < Ksp  Løsningen er umettet. Q > Ksp  Løsningen er overmettet, og vi får utfelling av saltet.

Fellesioneffekten Dersom vi løser et salt i en løsning som på forhånd inneholder et av saltets egne ioner, går løseligheten av saltet sterkt ned. Dette forklares lett ved hjelp av Le Châteliers prinsipp.

Fellingstitreringer I en fellingstitrering bestemmer vi et spesielt ion ved å la det reagere med titrermidlet og lage et tungtløselig bunnfall. I praksis bestemmer vi Cl- ved å la det reagere med AgNO3 fra byretten.

Virkemåte for indikator I denne titreringen bruker vi K2CrO4 som indikator. Den virker slik: Under titreringen: Ag+ + Cl- → AgCl(s) hvitt Ved ekv. pkt: 2 Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4 rødt Dette skjer fordi AgCl er mer tungtløselig enn Ag2CrO4 .

Fargene før og ved ekvivalenspunktet blir da slik: