Rozpustnosť tuhých látok vo vode

Pre svoj dipólový charakter je voda dobrým rozpúšťadlom iónových zlúčenín a obzvlášť schopná tvorby adičných zlúčenín s látkami tvorenými iónmi alebo majúcimi dipólový charakter.
Obr.
Uplatňovanie polarity (dipólového charakteru) molekúl vody pri rozpúšťaní iónových zlúčenín

Povrchové ióny kryštálovej mriežky priťahujú opačne nabité póly molekúl vody, ktoré sa vo veľkom počte zhlukujú okolo iónov, kým sa neuvoľnia z kryštálovej mriežky. Po uvoľnení z kryštálu sú ióny ihneď zo všetkých strán obklopené istým počtom molekúl vody. Tento dej sa označuje ako hydratácia. Hydratačné obaly iónov sú niekedy veľmi stále a ióny ich „nosia“ so sebou pri pohybe vo vode. Tak napr. vo vodnom roztoku modrej skalice nie sú v skutočnosti ióny Cu2+, ale komplexné ióny.

Rozpúšťanie tuhej látky bude prebiehať dovtedy, kým bude dostatok ďalších molekúl vody na hydratáciu. Medzi tuhou látkou a hydratovanými iónmi sa ustáli rovnováha, t.j. za jednotku času sa rozpustí také množstvo látky, aké sa jej opäť z roztoku vylúči – roztok je nasýtený. Zloženie nasýteného roztoku udáva rozpustnosť príslušnej látky vo vode. Takáto rovnováha môže byť porušená zmenou teploty. Zvýšenou teplotou obvykle vzrastá rozpustnosť látky (presýtený roztok), ale pri ochladení roztoku na normálnu teplotu sa nadbytok tuhej látky vylúči vo forme kryštálov. Pri niektorých látkach naopak rozpustnosť so vzrastajúcou teplotou klesá napr. CaCO3, MgCO3, CaSO4, Ca(OH)2, Mg(OH)2.Napr. rozpustnosť Ca(OH)2 vo vode sa asi z 1600 mg.l-1 pri 20 0C znižuje na 800 mg.l-1 pri 100 0C. To má praktický význam pri odstraňovaní vápnika z vody, keď za horúca sa dosahuje nižšia účinnosť.

Rozpustnosť anorganických zlúčenín závisí okrem od teploty aj od prítomnosti ďalších látok. Keď je prítomná látka s rovnakým iónom, rozpustnosť sa znižuje. V organických zlúčeninách je to naopak, pretože dochádza k vysoľovaniu.

Mnohé látky, ktoré bežne pokladáme prakticky za nerozpustné, sú predovšetkým z toxikologického hľadiska značne rozpustné. Napr. rozpustnosť ortuti v bezkyslíkatej vode je 0,02 až 0,06 mg.l-1, norma pre pitnú vodu pripúšťa iba 0,001 mg.l-1.

Rozpustnosť kvapalín vo vode

Vzájomná rozpustnosť kvapalín závisí od súdržných síl medzi ich molekulami, ako aj od teploty a tlaku. Všeobecne sú vzájomne lepšie rozpustné dve kvapaliny polárne, resp. nepolárne ako kvapalina polárna a nepolárna. Vo vode sa preto budú dobre rozpúšťať kvapaliny polárne, ako sú kyseliny anorganické i niektoré organické, niektoré alkoholy.

Nepolárne molekuly uhľovodíkov sa zle rozpúšťajú vo vode a ich rozpustnosť ešte ďalej klesá pri zvýšení teploty. Preto napr. prvé členy homologických radov alkoholov alebo mastných kyselín sú vo vode dobre rozpustné, avšak vyššie členy týchto radov, obsahujúcich niekoľko uhľovodíkových zvyškov, sú vo vode nerozpustné. Uhľovodíkové skupiny CH, CH2, CH3 sú hydrofóbne.