Раствори́мость — способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы — растворы , в которых вещество находится в виде отдельных атомов , ионов , молекул или частиц. Растворимость выражается концентрацией растворённого вещества в его насыщенном растворе либо в процентах , либо в весовых или объёмных единицах, отнесённых к 100 г или 100 см³ (мл) растворителя (г/100 г или см³/100 см³). Растворимость газов в жидкости зависит от температуры и давления. Растворимость жидких и твёрдых веществ — практически только от температуры. Все вещества в той или иной степени растворимы в растворителях. В случае, когда растворимость слишком мала для измерения, говорят, что вещество нерастворимо.

Зависимость растворимости веществ от температуры выражается с помощью кривых растворимости. По кривым растворимости производят различные расчёты. Например, можно определить массу вещества, которое выпадет в осадок из насыщенного раствора при его охлаждении.

Процесс выделения твёрдого вещества из насыщенного раствора при понижении температуры называется кристаллизацией . Кристаллизация играет огромную роль в природе — приводит к образованию некоторых минералов, участвует в процессах, протекающих в горных породах.

Способы выражения характеристик растворимости

Характеристики растворимости подразделяются на качественные и количественные.

Качественные характеристики определяют мнение исследователя в отношении растворимости данного вещества — хорошо растворимо, плохо растворимо, мало растворимо, нерастворимо и т. п., и являются субъективными. Попытка сделать их более объективными была сделана в Государственной фармакопее СССР для обозначения растворимости лекарственных средств, но она не получила распространения.

Количественные характеристики определяют количество вещества, растворённого в данном количестве растворителя при данных условиях и обычно имеют размерности концентрации (моль/л, г/100 г растворителя, г/100 г раствора, г/кг растворителя, мольная доля и т. д.).

Качественная и количественная растворимость приводится в справочной литературе.

Влияние условий на растворимость

Для определения качественной растворимости часто используется эмпирическое правило « подобное растворяется в подобном ». Это правило разные источники объясняют немного по-разному: полярные вещества растворяются в полярных растворителях, вещества имеющие гидроксильные группы хорошо растворяются в растворителях с гидроксильными группами и т. п.

Растворимость зависит от

• растворяемого вещества,
• растворителя,
• температуры,
• давления,
• наличия в растворителе других веществ.

Растворимость большинства газов растет с ростом давления и уменьшается с ростом температуры . Для твёрдых и жидких веществ влияние давления на растворимость менее значимо, чем для газов. Температура имеет различное влияние на различные системы «растворяемое вещество — растворитель», но в большинстве случаев при увеличении температуры растёт растворимость (обратной зависимостью обладают, например, многие соли кальция ). Так как растворяемое вещество часто увеличивает температуру кипения растворителя, растворимость при атмосферном давлении может быть измерена и выше температуры кипения растворителя. При повышенном давлении и температуре растворимость может сильно увеличиваться (например, в воде при высоком давлении и температуре относительно хорошо растворяются углеводороды и кварц, которые почти нерастворимы при обычных условиях).

Наличие в растворителе других веществ может сильно влиять на растворимость. Примеры:

1. добавление солей в водный раствор неполярных веществ может привести к выделению неполярного вещества в осадок, за счет эффекта высаливания,
2. наличие растворённого кислорода сильно влияет на растворимость ртути в воде за счет эффектов поверхностного окисления,
3. наличие небольшого количества влаги в абсолютном этаноле может сильно изменить растворимость неполярных веществ.

Энергетические эффекты при растворении

Растворение веществ часто происходит с разогреванием или охлаждением раствора.

Способы измерения растворимости

Самым старым способом измерения растворимости является растворение вещества до его выпадения в осадок , выдерживание такой смеси при определенной температуре, отделение осадка и вычисление растворившегося вещества.

В современных условиях для измерения очень малых значений растворимости часто пользуются хроматографическими системами.

При измерениях растворимости важно учесть все факторы, которые могут повлиять на растворимость.

Литература

• Химическая энциклопедия. — Т. 4. — М.: Большая российская энциклопедия, 1995

См. также

• (рус.)
• Произведение растворимости
• Константа равновесия
• Ионная жидкость
• (рус.)
• (рус.)