Definicija topnosti v kemiji

Topnost je opredeljena kot največja količina snovi, ki je lahko raztopljen v drugem. To je največji znesek solute ki se lahko raztopi v a topilo pri ravnotežju, ki proizvaja a nasičena raztopina. Ko so izpolnjeni določeni pogoji, se lahko dodatno topilo raztopi nad točko ravnovesne topnosti, kar povzroči prenasičeno raztopino. Poleg nasičenosti ali prenasičenosti dodajanje več topljene snovi ne poveča koncentracije raztopine. Namesto tega se odvečna raztopina začne izločati iz raztopine.

Postopek raztapljanja imenujemo raztapljanje. Topnost ni enaka lastnosti snovi kot hitrost raztopine, ki opisuje, kako hitro se topilo raztopi v topilu. Prav tako topnost ni enaka sposobnosti snovi, da se raztopi druga kot posledica kemične reakcije. Na primer, cinkova kovina se »raztopi« v klorovodikovi kislini s pomočjo reakcije izpodrivanja, ki povzroči nastanek cinkovih ionov v raztopini in sproščanje vodikovega plina. Cinkovi ioni so topni v kislini. Reakcija ni stvar topnosti cinka.

V znanih primerih je solute a

Izraz nerešljiv pomeni, da je topljen v topilu slabo topen. V zelo malo primerih je res, da se nobena topila ne raztopijo. Na splošno se netopna topila še malo raztopijo. Čeprav ni trde in hitre meje, ki bi snov opredelila kot netopno, je običajno, da se uporabi a prag, pri katerem je topilo netopno, če se raztopi manj kot 0,1 grama na 100 mililitrov topilo.

Če je snov topna v vseh razmerjih v določenem topilu, se v njej imenuje mešljiva ali ima lastnost imenovano mešljivost. Na primer, etanol in voda se med seboj popolnoma mešata. Po drugi strani se olje in voda med seboj ne mešata ali raztapljata. Šteje se, da sta olje in voda negibljiv.

Kako se topilo raztopi, je odvisno od vrst kemične vezi v topilu in topilu. Na primer, ko se etanol raztopi v vodi, ohranja svojo molekularno identiteto kot etanol, vendar se med molekuli etanola in vode tvorijo nove vodikove vezi. Zaradi tega z mešanjem etanola in vode nastane raztopina z manjšo prostornino, kot bi jo dobili pri seštevanju začetnih količin etanola in vode.

Ko se natrijev klorid (NaCl) ali druga ionska spojina raztopi v vodi, se spojina disociira na svoje ione. Ioni postanejo solvatirani ali obdani s plastjo molekul vode.

Topnost vključuje dinamično ravnotežje, ki vključuje nasprotne procese obarjanja in raztapljanja. Ravnotežje je doseženo, ko se ti procesi odvijajo s konstantno hitrostjo.

Diagrami topnosti in tabele navajajo topnost različnih spojin, topil, temperature in drugih pogojev. Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC) definira topnost v razmerju med topilom in topilom. Dovoljene enote koncentracije vključujejo molarnost, molalnost, masa na volumen, molsko razmerje, molski delež in tako naprej.

Na topnost lahko vpliva prisotnost drugih kemičnih vrst v raztopini, faze topil in topila, temperatura, tlak, velikost topnih delcev in polarnost.