Concentració vs solubilitat
Concentració
La concentració és un fenomen important i molt comú en química. S'utilitza per indicar la mesura quantitativa d'una substància. Si es vol determinar la quantitat d'ions de coure en una solució, es pot donar com a mesura de concentració. Gairebé tots els càlculs químics utilitzen mesures de concentració per treure conclusions sobre la mescla. Per determinar la concentració, hem de tenir una barreja de components. Per calcular la concentració de cada component, s'han de conèixer les quantitats relatives dissoltes en la solució.
Hi ha pocs mètodes per mesurar la concentració. Són concentració de massa, concentració numèrica, concentració molar i concentració de volum. Totes aquestes mesures són proporcions on el numerador representa la quantitat de solut i el denominador representa la quantitat de dissolvent. En tots aquests mètodes, la manera de representar el solut és diferent. Tanmateix, el denominador és sempre el volum del dissolvent. En concentració en massa, es dóna la massa del solut dissolt en un litre de dissolvent. Així mateix, en concentració en nombre, nombre de soluts i, en concentració molar, es donen mols de solut. Més en concentració de volum es dóna el volum del solut. A part d'aquestes, les concentracions es poden donar com a fraccions molars on els mols del solut es donen en relació amb la quantitat total de substàncies de la mescla. De la mateixa manera, es pot utilitzar la relació molar, la fracció de massa i la relació de massa per indicar la concentració. També es pot indicar com a valors percentuals. Segons la necessitat, s'ha de seleccionar un mètode adequat per indicar la concentració. Tanmateix, els estudiants de química haurien de conèixer la conversió entre aquestes unitats per tal de treballar-hi.
Solubilitat
El dissolvent és una substància amb capacitat de dissolució, per tant pot dissoldre una altra substància. Els dissolvents poden estar en estat líquid, gasós o sòlid. El solut és una substància que és soluble en un dissolvent per formar una solució. Els soluts poden estar en fase líquida, gasosa o sòlida. Per tant, la solubilitat és la capacitat d'un solut de dissoldre's en un dissolvent. El grau de solubilitat depèn de diversos factors com el tipus de dissolvent i de solut, la temperatura, la pressió, la velocitat d'agitació, el nivell de saturació de la solució, etc. Les substàncies són solubles entre si només si són iguals ("likes dissolve likes"). Per exemple, les substàncies polars són solubles en dissolvents polars però no en dissolvents no polars. Les molècules de sucre tenen interaccions intermoleculars febles entre elles. Quan es dissol a l'aigua, aquestes interaccions es trencaran i les molècules es dividiran. Les ruptures de vincles necessiten energia. Aquesta energia serà subministrada per la formació d'enllaços d'hidrogen amb molècules d'aigua. A causa d'aquest procés, el sucre és ben soluble en aigua. De la mateixa manera, quan una sal com el clorur de sodi es dissol a l'aigua, els ions de sodi i clorur s'alliberen i interaccionaran amb les molècules d'aigua polar. La conclusió que podem arribar dels dos exemples anteriors és que els soluts donaran les seves partícules elementals en dissoldre's en un dissolvent. Quan s'afegeix una substància a un dissolvent, primer es dissolrà ràpidament. Després d'algun temps s'estableix una reacció reversible i la velocitat de dissolució disminuirà. Quan la velocitat de dissolució i la velocitat de precipitació són iguals, es diu que la solució està en equilibri de solubilitat. Aquest tipus de solució es coneix com a solució saturada.
Quina diferència hi ha entre la concentració i la solubilitat?
• La concentració dóna la quantitat de substàncies en una solució. La solubilitat és la capacitat d'una substància de dissoldre's en una altra substància.
• Si la solubilitat d'un material és alta en un dissolvent, llavors la seva concentració serà alta a la solució. De la mateixa manera, si la solubilitat és baixa, la concentració serà baixa.
