Kaj je molarna topnost?

Molarna topnost (M) je merilo sposobnosti spojine, imenovane topljenec, da se raztopi v določeni snovi, imenovani topilo. Natančneje, to je največje število molov topljenca, ki se lahko raztopi v enem litru topila, zato se molska topnost meri kot mol/L. Ko je število molov, raztopljenih v litru topila, enako molarni topnosti, pravimo, da je raztopina nasičena, kar pomeni, da ne more raztopiti več raztopine.

Vrednost M je odvisna od številnih spremenljivk. Pomembna je konstanta produkta topnosti, ki je označena s Ksp. Ta vrednost je konstantna za vsako spojino, ki opisuje, kako enostavno se snov raztopi. Poleg tega je treba za izračun vrednosti M poznati razmerje produktov in reaktantov v kemični reakciji. To se imenuje stehiometrija reakcije.

Prvi korak pri izračunu molarne topnosti je uravnoteženje kemične enačbe za disociacijo snovi. Če želite to narediti, morate zagotoviti, da je na strani produkta in reaktanta kemične reakcije enako število vsakega atoma. Primer uravnotežene kemične enačbe z enakim številom vsakega atoma na strani produkta in reaktanta je prikazan z disociacijo molekule natrijevega klorida (NaCl) na atome natrija (Na) in klora (Cl): NaCl (s) = Na+ (aq) + Cl- (aq). Fizikalno stanje atomov in molekul je označeno s s za trdno snov in aq za vodno ali raztopljeno v vodi.

Za določitev M boste morali poiskati vrednost Ksp za topljenec ali začetno spojino, ki se raztaplja. To je merilo molarne topnosti snovi v standardnih pogojih in ga lahko najdete na spletu ali v učbenikih za kemijo. Naslednja enačba opisuje razmerje med Ksp in topnostjo NaCl: Ksp = [Na][Cl]

S to enačbo boste lahko našli koncentracije ionov Na in Cl v nasičeni raztopini, tako da vzamete kvadratni koren vrednosti Ksp. Vrednost vsake koncentracije ionov je enaka količini produkta, ki je bil raztopljen. Zato je koncentracija ionov enaka M.

Vrednost M je odvisna od številnih dejavnikov. Natančneje, ko se topilo segreje, je znotraj sistema na voljo več energije, kar omogoča večjo disociacijo spojine, zato se molarna topnost povečuje s temperaturo. Če se temperatura nasičene raztopine zniža, se vrednost M zmanjša in topljenec se bo začel oboriti iz raztopine, ko se temperatura zniža. Ko se temperatura znižuje, je koncentracija raztopine, preden se začne obarjati, večja od M, zato pravimo, da je taka raztopina prenasičena.