Tirpumo apibrėžimas chemijoje

Tirpumas yra matas, nurodantis, kaip gerai viena medžiaga ištirpsta kitoje. Ilbusca / Getty Images

Tirpumas apibrėžiamas kaip didžiausias medžiagos kiekis, kuris gali būti ištirpsta kitame. Tai didžiausias kiekis tirpalas kuriuos galima ištirpinti a tirpiklis esant pusiausvyrai, kuri sukuria a prisotintas tirpalas . Kai tenkinamos tam tikros sąlygos, papildomai ištirpsta medžiaga, viršijanti pusiausvyros tirpumo tašką, todėl susidaro persotintas tirpalas. Be prisotinimo ar persotinimo, pridėjus daugiau tirpių medžiagų, tirpalo koncentracija nepadidėja. Vietoj to, tirpios medžiagos perteklius pradeda nusodinti iš tirpalo

Tirpimo procesas vadinamas ištirpimas . Tirpumas nėra ta pati medžiagos savybė kaip tirpimo greitis, nurodantis, kaip greitai tirpi medžiaga ištirpsta tirpiklyje. Tirpumas taip pat nėra tas pats, kas medžiagos gebėjimas ištirpinti kitą dėl cheminės reakcijos. Pavyzdžiui, metalas cinkas „tirpsta“ druskos rūgštyje per išstūmimo reakciją, dėl kurios tirpale susidaro cinko jonai ir išsiskiria vandenilio dujos. Cinko jonai tirpsta rūgštyje. Reakcija nėra susijusi su cinko tirpumu.

Žinomais atvejais tirpi medžiaga yra a kietas (pvz., cukrus, druska), o tirpiklis yra skystis (pvz., vanduo, chloroformas), bet tirpiklis arba tirpiklis gali būti dujos, skystis arba kietos medžiagos. Tirpiklis gali būti a gryna medžiaga arba a mišinys .

Terminas netirpios reiškia, kad ištirpusi medžiaga blogai tirpsta tirpiklyje. Labai retais atvejais tiesa, kad jokia tirpi medžiaga netirpsta. Paprastai netirpi medžiaga vis tiek šiek tiek ištirpsta. Nors nėra griežtos ribos, kuri apibrėžia medžiagą kaip netirpią, įprasta taikyti slenkstį, kai ištirpusi medžiaga yra netirpi, jei 100 mililitrų tirpiklio ištirpsta mažiau nei 0,1 gramo.

Maišymas ir tirpumas

Jei medžiaga tam tikrame tirpiklyje tirpsta visomis proporcijomis, ji vadinama su ja maišosi arba turi savybę, vadinamąmaišomumas. Pavyzdžiui, etanolis ir vanduo yra visiškai maišomi vienas su kitu. Kita vertus, aliejus ir vanduo nesimaišo ir netirpsta vienas kitame. Aliejus ir vanduo laikomi nesimaišo .

Tirpumas veikiant

Kaip tirpsta medžiaga, priklauso nuo jo rūšių cheminiai ryšiai tirpiklyje ir tirpiklyje. Pavyzdžiui, kai etanolis ištirpsta vandenyje, jis išlaiko savo molekulinę tapatybę kaip etanolis, tačiau tarp etanolio ir vandens molekulių susidaro nauji vandenilio ryšiai. Dėl šios priežasties, sumaišius etanolį ir vandenį, gaunamas mažesnio tūrio tirpalas, nei gautumėte sudėjus pradinius etanolio ir vandens kiekius.

Kai natrio chloridas (NaCl) arba kitas joninis junginys ištirpsta vandenyje, junginys disocijuoja į jonus. Jonai tampa solvatuoti arba apsupti vandens molekulių sluoksniu.

Tirpumas apima dinaminę pusiausvyrą, apimančią priešingus kritulių ir tirpimo procesus. Pusiausvyra pasiekiama, kai šie procesai vyksta pastoviu greičiu.

Tirpumo vienetai

Tirpumo lentelėse ir lentelėse pateikiamas įvairių junginių tirpumas, tirpikliai, temperatūra ir kitos sąlygos. Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga (IUPAC) apibrėžia tirpumą kaip ištirpusios medžiagos ir tirpiklio santykį. Leistini koncentracijos vienetai apima moliškumą, moliškumą, tūrio masę, molinį santykį, molinę dalį ir pan.

Tirpumui įtakos turintys veiksniai

Tirpumui gali turėti įtakos kitų cheminių medžiagų buvimas tirpale, tirpios medžiagos ir tirpiklio fazės, temperatūra, slėgis, tirpių dalelių dydis ir poliškumas.