Tilbake
5.1
Løselighet og løselighetsmåling

5.1 Løselighet og løselighetsmåling

Løselighetsbegrepet, mettet løsning, faktorer som påvirker løselighet.

55 min
14 oppgaver
LøselighetsbegrepetMettet løsningFaktorer som påvirker løselighetTemperatureffekter
Du leser den tradisjonelle versjonen
Din fremgang i kapitlet
0 / 14 oppgaver
Kapitlets plass i kurset

Løselighet og løselighetsbegrepet

Løselighet er et mål på hvor mye av et stoff som kan løses i et bestemt volum løsemiddel ved en gitt temperatur.

Definisjon

Løselighet (S) er maksimal mengde stoff som kan løses i et gitt volum løsemiddel ved en bestemt temperatur, uttrykt som:
- g/L (gram per liter)
- mol/L (mol per liter, molaritet)

Mettet løsning

En mettet løsning inneholder maksimal mengde oppløst stoff ved en gitt temperatur. I en mettet løsning er det likevekt mellom:
- Oppløsningsprosess: Fast stoff → Ioner i løsning
- Utfellingsprosess: Ioner i løsning → Fast stoff


NaCl(s) ⇌ Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)


Typer løsninger:

1. Umetnnet løsning: [Stoff] < løselighet
2. Mettet løsning: [Stoff] = løselighet (likevekt)
3. Overmettet løsning: [Stoff] > løselighet (ustabil)

Løselighet for ioneforbindelser

For en ioneforbindelse som NaCl:

NaCl(s) ⇌ Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)

Løseligheten til NaCl ved 20°C er 360 g/L eller 6,2 mol/L.

Oppløsningsprosessen

Tre steg i oppløsning:

1. Separering av løsemiddelmolekyler (krever energi, endoterm)
2. Separering av stoffpartikler (krever energi, endoterm)
3. Interaksjon mellom løsemiddel og stoff (frigjør energi, eksoterm)

Netto energiendring:
- Eksoterm oppløsning: Frigjør varme (temperatur øker)
- Endoterm oppløsning: Absorberer varme (temperatur synker)

✏️Eksempel 1: Beregne løselighet

Ved 25°C kan maksimalt 36,0 g NaCl løses i 100 mL vann.

Beregn løseligheten til NaCl uttrykt som:
a) g/L
b) mol/L

Data: M(NaCl) = 58,5 g/mol

Løsning:

a) Løselighet i g/L:

36,0 g oppløses i 100 mL = 0,100 L

S = 36,0 g / 0,100 L = 360 g/L

b) Løselighet i mol/L:

Antall mol NaCl:
n = m / M = 36,0 g / 58,5 g/mol = 0,615 mol

Molaritet:
S = n / V = 0,615 mol / 0,100 L = 6,15 mol/L

Svar:
- Løselighet: 360 g/L eller 6,15 mol/L

Faktorer som påvirker løselighet

1. Temperatur

For faste stoffer i væske:
- Løseligheten øker vanligvis med økende temperatur
- Eksempel: Sukker løses lettere i varmt vann enn kaldt vann

For gasser i væske:
- Løseligheten minker med økende temperatur
- Eksempel: CO₂ bobbler ut av varm brus

Le Chateliers prinsipp:

For eksoterm oppløsning (frigjør varme):

Stoff(s) ⇌ Stoff(aq) + Varme

Høyere temperatur → likevekten forskyves mot venstre → lavere løselighet

For endoterm oppløsning (absorberer varme):

Stoff(s) + Varme ⇌ Stoff(aq)

Høyere temperatur → likevekten forskyves mot høyre → høyere løselighet

2. Trykk (for gasser)

Henrys lov:

Løseligheten til en gass er proporsjonal med partialtrykket:


S = kH × P


Der:
- S = løselighet (mol/L)
- k
H = Henrys konstant (avhenger av gass og temperatur)
- P = partialtrykk (atm)

Eksempel: CO₂ i brus

Ved høyt trykk (flasken lukket) → høy løselighet → CO₂ forblir oppløst
Ved lavt trykk (flasken åpen) → lav løselighet → CO₂ bobbler ut

3. Felles ion-effekt

Tilstedeværelse av et felles ion reduserer løseligheten.

Eksempel:

NaCl løses i vann:

NaCl(s) ⇌ Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)


Hvis vi tilsetter HCl (gir Cl⁻):
- Økt [Cl⁻] forskyver likevekten mot venstre
- Mindre NaCl løses opp
- Løseligheten minker

4. pH (for svake syrer/baser)

For svake syrer:

Kalsiumkarbonat (CaCO₃) løses bedre i surt miljø:


CaCO₃(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq)
CO₃²⁻(aq) + H⁺(aq) → HCO₃⁻(aq)


Lav pH (mange H⁺) → CO₃²⁻ fjernes → likevekten forskyves mot høyre → økt løselighet

5. Kompleksdannelse

Dannelse av komplekser kan øke løseligheten.

Eksempel: AgCl i ammoniakk


AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq)
Ag⁺(aq) + 2NH₃(aq) → [Ag(NH₃)₂]⁺(aq)


NH₃ binder Ag⁺ → [Ag⁺] minker → mer AgCl løses → økt løselighet

✏️Eksempel 2: Temperatureffekt på løselighet

Løseligheten til KNO₃ ved ulike temperaturer:

Temperatur (°C)Løselighet (g/100 mL)
013,3
2031,6
4063,9
60110
80169

a) Er oppløsningen av KNO₃ eksoterm eller endoterm?
b) Hvor mange gram KNO₃ kan løses i 500 mL vann ved 40°C?
c) Hva skjer hvis en mettet løsning ved 60°C avkjøles til 20°C?

Løsning:

a) Eksoterm eller endoterm?

Løseligheten øker med økende temperatur.

Dette betyr at oppløsningen er endoterm (absorberer varme).


KNO₃(s) + Varme ⇌ K⁺(aq) + NO₃⁻(aq)


Høyere temperatur favoriserer produktsiden (oppløst KNO₃).

b) Masse KNO₃ ved 40°C i 500 mL:

Løselighet ved 40°C: 63,9 g/100 mL

For 500 mL:
m = 63,9 g × (500 mL / 100 mL) = 320 g

c) Avkjøling fra 60°C til 20°C:

Løselighet ved 60°C: 110 g/100 mL
Løselighet ved 20°C: 31,6 g/100 mL

Hvis vi har 100 mL mettet løsning ved 60°C:
- Ved 60°C: 110 g oppløst
- Ved 20°C: kun 31,6 g kan være oppløst

Masse som felles ut:
Δm = 110 g - 31,6 g = 78,4 g

Svar: 78,4 g KNO₃ vil felle ut som krystaller.

Løselighetskurver

Løselighetskurver viser hvordan løseligheten varierer med temperaturen.

Typiske mønstre

1. Økende løselighet med temperatur (vanligst for salter):

Eksempler: KNO₃, NH₄Cl, KCl


Løselighet

| ╱
| ╱
| ╱
| ╱
| ╱
|╱_______________→ Temperatur


2. Svakt økende løselighet:

Eksempler: NaCl


Løselighet

| ╱‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
| ╱
|╱
______________→ Temperatur


3. Synkende løselighet (sjeldent for salter):

Eksempel: Ce₂(SO₄)₃


Løselighet
↑╲
| ╲
| ╲
| ╲
| ╲
| ╲
__________→ Temperatur


Praktiske anvendelser

1. Krystallisering (rensing av stoffer):

- Løs stoff i varmt løsemiddel (høy løselighet)
- Avkjøl løsningen (løselighet synker)
- Rent stoff krystalliserer ut
- Urenheter forblir i løsning

2. Overmettet løsning:

- Oppløsning ved høy temperatur
- Forsiktig avkjøling uten risting
- Ustabil overmettet løsning
- Krystallisering starter ved "frø" eller risting

📝Oppgave 5-1-1

Ved 20°C kan maksimalt 74,0 g KCl løses i 250 mL vann.
Data: M(KCl) = 74,5 g/mol

📝Oppgave 5-1-2

Løseligheten til NaNO₃ ved 25°C er 92,0 g/100 mL.

📝Oppgave 5-1-3

Løseligheten til NH₄Cl:
- Ved 20°C: 37,2 g/100 mL
- Ved 80°C: 65,6 g/100 mL

📝Oppgave 5-1-4

Løseligheten til O₂ i vann ved 25°C og 1 atm er 1,3 × 10⁻³ mol/L.

📝Oppgave 5-1-5

NaCl har løselighet 360 g/L i rent vann ved 20°C.

📝Oppgave 5-1-6

Løseligheten til CuSO₄ ved 20°C er 320 g/L.
Data: M(CuSO₄) = 159,6 g/mol

📝Oppgave 5-1-7

Magnesiumhydroksid Mg(OH)₂ har svært lav løselighet i vann (fast stoff).

📝Oppgave 5-1-8

En brus inneholder CO₂ oppløst ved 3 atm trykk og 5°C.

📝Oppgave 5-1-9

Løselighet av KNO₃:
- Ved 60°C: 110 g/100 mL
- Ved 10°C: 20 g/100 mL

En forsker lager 200 mL mettet KNO₃-løsning ved 60°C.

📝Oppgave 5-1-10

AgCl har svært lav løselighet i vann, men løses godt i ammoniakk (NH₃).

Likevekter:
AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq)
Ag⁺(aq) + 2NH₃(aq) ⇌ [Ag(NH₃)₂]⁺(aq)

📝Oppgave 5-1-11

Løseligheten av O₂ i vann:
- Ved 5°C: 9,0 mg/L
- Ved 25°C: 6,3 mg/L

📝Oppgave 5-1-12

En mettet løsning av natriumacetat (CH₃COONa) lages ved 80°C.

Løselighet:
- Ved 80°C: 170 g/100 mL
- Ved 20°C: 46 g/100 mL

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.