Kas yra molinis tirpumas?

Molinis tirpumas (M) yra junginio, vadinamo ištirpusia medžiaga, gebėjimo ištirpti konkrečioje medžiagoje, vadinamoje tirpikliu, matas. Tiksliau, tai yra didžiausias tirpios medžiagos molių, galinčių ištirpti viename litre tirpiklio, skaičius, todėl molinis tirpumas matuojamas moliais/l. Kai litre tirpiklio ištirpusių molių skaičius yra lygus moliniam tirpumui, sakoma, kad tirpalas yra prisotintas, tai reiškia, kad jis negali ištirpinti daugiau tirpios medžiagos.

M reikšmė priklauso nuo daugelio kintamųjų. Svarbu yra tirpumo produkto konstanta, kuri žymima Ksp. Ši vertė yra pastovi kiekvienam junginiui, kuris apibūdina, kaip lengvai tirpsta medžiaga. Be to, norint apskaičiuoti M reikšmę, turi būti žinomas produktų ir reagentų santykis cheminėje reakcijoje. Tai vadinama reakcijos stechiometrija.

Pirmasis molinio tirpumo apskaičiavimo žingsnis yra subalansuoti cheminės medžiagos disociacijos lygtį. Norėdami tai padaryti, turite užtikrinti, kad cheminės reakcijos produkto ir reaguojančiosios pusės kiekvieno atomo būtų vienodas skaičius. Subalansuotos cheminės lygties su vienodu kiekvieno atomo skaičiumi produkto ir reagento pusėse pavyzdys parodytas natrio chlorido (NaCl) molekulės disociacija į natrio (Na) ir chloro (Cl) atomus: NaCl (s) = Na+ (aq) + Cl- (aq). Atomų ir molekulių fizinė būsena žymima kietosioms medžiagoms s, o vandeninėms arba ištirpintoms vandenyje – aq.

Norėdami nustatyti M, turėsite ieškoti ištirpusios medžiagos arba tirpinamo pradinio junginio Ksp reikšmės. Tai medžiagos molinio tirpumo standartinėmis sąlygomis matas, kurį galima rasti internete arba chemijos vadovėliuose. Ši lygtis apibūdina ryšį tarp Ksp ir NaCl tirpumo: Ksp = [Na][Cl]

Naudodami šią lygtį galėsite rasti Na ir Cl jonų koncentracijas sočiame tirpale, paėmę kvadratinę šaknį iš Ksp reikšmės. Kiekvienos jonų koncentracijos vertė yra lygi produkto kiekiui, kuris buvo ištirpęs. Todėl jonų koncentracija lygi M.

M reikšmė priklauso nuo daugelio veiksnių. Tiksliau, kai tirpiklis kaitinamas, sistemoje yra daugiau energijos, o tai leidžia geriau disociuoti junginį, todėl molinis tirpumas didėja didėjant temperatūrai. Jei prisotinto tirpalo temperatūra sumažinama, M reikšmė mažėja, o temperatūrai mažėjant iš tirpalo pradės iškristi tirpi medžiaga. Kai temperatūra mažėja, tirpalo koncentracija prieš pradedant nuosėdų yra didesnė nei M, todėl toks tirpalas yra persotintas.