สารละลาย และสภาพละลายได้
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 178.8K views



สภาพละลายได้ เป็นคุณสมบัติที่บ่งบอกถึงความสามารถในการละลายของสารละลายชนิดต่างๆ สารละลายใดมีค่าสภาพละลายได้สูง สารละลายนั้นละลายได้ง่าย

ภาพ : shutterstock.com

 

สารละลาย (solution) คือ ของผสมที่เป็นสารเนื้อเดียวมีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 10-7 เซนติเมตร ประกอบด้วยสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปผสมกัน ได้แก่ ตัวทำละลาย (solvent) และตัวละลาย (solute)

สารละลายอาจมีสถานะได้ทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ตัวอย่างเช่น น้ำเชื่อม เป็นสารละลายที่มีลักษณะเป็นน้ำใสเห็นเป็นเนื้อเดียว มีส่วนประกอบ 2 ส่วนคือ น้ำ เป็นตัวทำละลาย และน้ำตาล เป็นตัวละลาย น้ำเชื่อมเป็นสารละลายที่มีสถานะเป็นของเหลว เป็นต้น

 

การพิจารณาว่าสารใดในสารละลายเป็นตัวทำละลายหรือตัวทำละลาย

 

ถ้าตัวทำละลายและตัวละลายมีสถานะไม่เหมือนกัน
สารที่มีสถานะเหมือนสารละลายเป็นตัวทำละลาย สารอื่นๆ เป็นตัวละลาย เช่น น้ำเชื่อม เป็นสารละลายที่มีสถานะเป็นของเหลว ประกอบด้วย น้ำ (ของเหลว) และน้ำตาลทราย (ของแข็ง) เพราะฉะนั้น น้ำจึงเป็นสารละลายที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย และมีน้ำตาลทรายเป็นตัวละลาย

ถ้าตัวทำละลายและตัวละลายมีสถานะเดียวกัน
สารที่มีปริมาณมากเป็นตัวทำละลาย สารที่มีปริมาณน้อยกว่าเป็นตัวละลาย เช่น อากาศ ประกอบด้วยแก๊สไนโตรเจน ประมาณ 78% แก๊สออกซิเจน ประมาณ 21% และแก๊สอื่นๆ อีกประมาณ 1% เพราะฉะนั้น อากาศจึงเป็นสารละลายที่มีแก๊สไนโตรเจนเป็นตัวทำละลาย มีแก๊สออกซิเจนและแก๊สอื่นๆ เป็นตัวละลาย

ถ้าตัวทำละลายและตัวละลายมีสถานะเดียวกันและมีปริมาณเท่ากัน
จะจัดให้สารใดเป็นตัวทำละลายหรือตัวละลายก็ได้
ความรู้เกี่ยวกับการละลายของสารในตัวทำละลายต่างๆ สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ตัวทำละลายสลายคราบต่างๆ ที่ติดอยู่บนเสื้อผ้า เช่น
- ใช้แอลกอฮอล์ ลบรอยหมึกจางๆ
- ใช้กรดซิตริก ลบรอยเปื้อนของผลไม้
- ใช้น้ำเกลือ ลบรอยเลือด
- ใช้น้ำนม ลบรอยหมึก
- ใช้อีเทอร์ ลบรอยคราบไขมัน
- ใช้นำมันเบนซิน ลบรอยไขมัน หรือน้ำมัน
- ใช้สารละลายบอแรกซ์ ลบคราบชา กาแฟ

สภาพละลายได้ (solubility) คือ ความเข้มข้นของสารละลายอิ่มตัว ณ อุณหภูมิที่กำหนดให้ เราใช้สมบัติเกี่ยวกับสภาพละลายได้ของสารมาใช้ในการแยกสารได้ เช่น มีโซเดียมไนเตรต 40 กรัม ผสมอยู่กับโพแทสเซียมไนเตรต 60 กรัม ถ้านำของผสมไปละลายในน้ำ 100 กรัม ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส สารทั้งสองชนิดจะละลายได้หมด ลดอุณหภูมิลงจนถึง 20 องศาเซลเซียส พบว่ามีโพแทสเซียมไนเตรตส่วนหนึ่งแยกตัวออกมา สามารถกรองแยกโพแทสเซียมไนเตรตออกจากสารละลายได้​

ตัวอย่างโจทย์ปัญหาเกี่ยวกับสภาพละลายได้

โจทย์
เติมโซเดียมไนเตรต 150 กรัม ในน้ำ 150 กรัม ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส โซเดียมไนเตรตละลายได้หมดหรือไม่ ถ้าละลายไม่หมด จะเหลือโซเดียมไนเตรตในสารละลายเท่าไร  (กำหนดให้สภาพละลายได้ของโซเดียมไนเตรต = 87.6 กรัม ในน้ำ 100 กรัม ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส)

วิธีทำ

ในน้ำ 100 กรัม ที่ 20 องศาเซลเซียส    โซเดียมไนเตรตละลายได้ 87.6 กรัม
ในน้ำ 1 กรัม ที่ 20 องศาเซลเซียส โซเดียมไนเตรตละลายได้ 87.6100 กรัม
ในน้ำ 150 กรัม ที่ 20 องศาเซลเซียส    โซเดียมไนเตรตละลายได้ 87.6100×150 กรัม = 131.4 กรัม

คำตอบ   โซเดียมไนเตรตละลายได้ไม่หมด เหลือโซเดียมไนเตรตในสารละลาย 150 – 131.4 = 18.6 กรัม

 

โจทย์

สารละลายโซเดียมคลอไรด์ 200 กรัม ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส มีโซเดียมคลอไรด์ละลายอยู่ 60 กรัม ถ้าลดอุณหภูมิของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ลงจนถึง 20 องศาเซลเซียส จะมีโซเดียมคลอไรด์แยกตัวออกมาเท่าไร (กำหนดให้สภาพละลายได้ของโซเดียมคลอไรด์ = 36.0 กรัม ในน้ำ 100 กรัม ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส)

วิธีทำ

ในน้ำ 100 กรัม ที่ 20 องศาเซลเซียส    โซเดียมคลอไรด์ละลายได้ 36 กรัม
ในน้ำ 1 กรัม ที่ 20 องศาเซลเซียส โซเดียมคลอไรด์ละลายได้ 36100 กรัม
ในน้ำ 200 กรัม ที่ 20 องศาเซลเซียส    โซเดียมคลอไรด์ละลายได้ 36100×200 กรัม = 72 กรัม

คำตอบ มีโซเดียมคลอไรด์ในสารละลายเพียง 60 กรัม จึงไม่มีโซเดียมคลอไรด์แยกตัวออกมา