Rozpuszczalność jest miarą maksymalnej ilości substancji rozpuszczonej, którą można rozpuścić w danej ilości rozpuszczalnika w danej temperaturze i ciśnieniu. Rozpuszczalność jest zwykle mierzona w molowości (M) lub molach na litr (mol/L). Związek jest określany jako rozpuszczalny, jeśli rozpuszcza się w wodzie.

Kiedy rozpuszczalne sole rozpuszczają się w wodzie, jony w ciele stałym rozdzielają się i rozpraszają równomiernie w roztworze; proces ten reprezentuje fizyczną zmianę znaną jako dysocjacja. Chlorek potasu (KCl) jest przykładem soli rozpuszczalnej. Kiedy do wody dodaje się stały KCl, dodatni (wodorowy) koniec polarnych cząsteczek wody jest przyciągany do ujemnych jonów chlorkowych, a ujemny (tlen) koniec wody jest przyciągany do dodatnich jonów potasu. Cząsteczki wody otaczają pojedyncze jony K⁺ i Cl⁻, redukując silne siły, które wiążą ze sobą jony i pozwalając im przemieszczać się do roztworu w postaci solwatowanych jonów.

Innym przykładem soli rozpuszczalnej jest azotan srebra,_AgNO3, który rozpuszcza się w wodzie jako jony Ag⁺ i NO₃^–. Azotan, NO₃^–, jest jonem wieloatomowym, aw roztworze pozostaje nienaruszony jako pojedyncza cała jednostka. W przeciwieństwie do jonów jednoatomowych (K⁺, Cl^–, Ag⁺), które zawierają tylko jeden atom, jony wieloatomowe to grupa atomów, które przenoszą ładunek (NO₃^–, SO₄^2-, NH₄⁺). Pozostają takie w roztworze i nie rozpadają się na pojedyncze atomy.

Związek jest określany jako nierozpuszczalny, jeśli nie rozpuszcza się w wodzie. Jednak w rzeczywistości związki “nierozpuszczalne” rozpuszczają się w pewnym stopniu, czyli mniej niż 0,01 M.

W przypadku soli nierozpuszczalnych silne siły międzyjonowe, które wiążą jony w ciele stałym, są silniejsze niż siły jonowo-dipolowe między pojedynczymi jonami a cząsteczkami wody. W rezultacie jony pozostają nienaruszone i nie rozdzielają się. W związku z tym większość związku pozostaje nierozpuszczona w wodzie. Chlorek srebra (AgCl) jest przykładem nierozpuszczalnej soli. Cząsteczki wody nie są w stanie przezwyciężyć silnych sił międzyjonowych, które wiążą ze sobą jony Ag⁺ i Cl^– ; W związku z tym ciało stałe pozostaje nierozpuszczone.

Zasady rozpuszczalności

Rozpuszczalność związków jonowych w wodzie zależy od rodzaju jonów (kationów i anionów), które tworzą te związki. Na przykład AgNO₃ jest rozpuszczalny w wodzie, ale AgCl jest nierozpuszczalny w wodzie. Rozpuszczalność soli można przewidzieć, postępując zgodnie z zestawem reguł empirycznych (wymienionych poniżej), opracowanych na podstawie obserwacji wielu związków jonowych.

i) Związki zawierające jony amonowe (_NH4⁺) i kationy metali alkalicznych są rozpuszczalne
ii) Wszystkie azotany i octany są zawsze rozpuszczalne.
iii) Związki chlorków, bromków i jodku są rozpuszczalne, z wyjątkiem związków srebra, ołowiu i rtęci(I)
iv) Wszystkie sole siarczanowe są rozpuszczalne, z wyjątkiem ich soli ze srebrem, ołowiem, rtęcią(I), barem, strontem i wapniem
v) Wszystkie węglany, siarczyny i fosforany są nierozpuszczalne, z wyjątkiem ich soli z kationami amonu i metali alkalicznych.
vi) Siarczki i wodorotlenki wszystkich soli są nierozpuszczalne, z wyjątkiem ich soli z kationami metali alkalicznych, jonami amonu oraz jonami wapnia, strontu i baru.
vii) Wszystkie związki zawierające tlenki są nierozpuszczalne, z wyjątkiem ich związków z kationami wapnia, baru i metali alkalicznych.

Ten tekst został zaadaptowany z OpenStax Chemistry 2e, Sekcja 11.2: Elektrolity.