1. Kai nebūtina reakcijos lygtis

1.2. Kai reikia įvertinti kietųjų medžiagų tirpumą

Kai kurių kietųjų medžiagų tirpumo vandenyje priklausomybės nuo temperatūros

Tirpalai – tai vienalyčiai mišiniai.  Jie yra skirstomi į:

  • Nesočiuosius (tam tikroje temperatūroje, į tirpalą pridėjus dar medžiagos, ji ištirpsta).
  • Sočiuosius (tam tikroje temperatūroje, į tirpalą pridėjus dar medžiagos, ji nebetirpsta).
  • Persotintuosius (tam tikroje temperatūroje ištirpusios medžiagos yra daugiau, negu jos gali būti sočiajame tirpale).
Medžiagos tirpumas – tai medžiagos (tirpinio) kiekis gramais, kuris gali ištirpti tam tikroje temperatūroje, šimte gramų vandens. Medžiagos tirpumas priklauso nuo jos prigimties ir temperatūros. Daugelio kietųjų  medžiagų tirpumas didėjant temperatūrai didėja. Tačiau yra tokių medžiagų, kurių tirpumas didėjant temperatūrai mažėja, pvz. Ca(OH)2 (4 pav.). Medžiagų tirpumo priklausomybę nuo temperatūros vaizduoja tirpumo kreivės:

Bet kuris tirpumo kreivės taškas rodo, kiek medžiagos tam tikroje temperatūroje  maksimaliai ištirpsta 100 g vandens, susidarant sočiajam tirpalui.

  • Iš nesotaus sotųjį tirpalą galima gauti ištirpinus tam tikrą kiekį medžiagos arba tirpalą atšaldžius.
  • Iš sotaus tirpalo nesotųjį galima gauti tirpalą pašildžius arba įpylus daugiau tirpiklio.
  • Persotintas tirpalas susidaro lėtai šaldant sotųjį tirpalą. Jeigu šaldant iškrenta kristalai, gauname sotųjį tirpalą žemesnėje temperatūroje. Persotintieji tirpalai yra labai nepatvarūs, atsiradus kristalizacijos centrui – jie išsikristalizuoja.


1 pav. Kai kurių natrio druskų tirpumo vandenyje priklausomybė nuo temperatūros  



2 pav. Kai kurių kalio druskų tirpumo vandenyje priklausomybė nuo temperatūros 



3 pav. Kai kurių hidroksidų tirpumo vandenyje priklausomybė nuo temperatūros 


4 pav. Kalcio hidroksido tirpumo vandenyje priklausomybė nuo temperatūros 



Uždavinys Nr. 1

Kokia natrio karbonato masės dalis (procentais) sočiajame tirpale 30 °C temperatūroje? 

Uždavinio sprendimas:

1. Iš 1 pav. pavaizduotų tirpumo kreivių surandame Na2CO3 tirpumą 30 ºC  temperatūros vandenyje.

30 ºC temperatūros vandenyje Na2CO3 tirpumas yra 40 g/100 g vandens.

2. Apskaičiuojame tirpalo masę:

m (tirpalo) = 100 g (vandens) + 40 g (Na2CO3) = 140 g

3. Apskaičiuojame natrio karbonato masės dalis (procentais) sočiajame tirpale 30 °C temperatūroje:

140 g (tirpalo) – 40 g (Na2CO3)

100 g (tirpalo) – x g (Na2CO3)

         x = 28,57 % (Na2CO3)

Atsakymas: 28,57 % 


Uždavinys Nr. 2

500 g 40 °C temperatūros sočiojo KNO3 tirpalo buvo pašildyta iki 100 °C. Apskaičiuokite, kiek gramų KNO3 reikia pridėti, kad gautas 100 °C temperatūros tirpalas vėl taptų sotusis.


Uždavinio sprendimas:

1. Iš 2 pav. pavaizduotų tirpumo kreivių surandame KNO3 tirpumą 40 ºC ir 100 ºC temperatūros vandenyje.

40 ºC temperatūros vandenyje KNO3 tirpumas yra 65 g/100 g vandens.

100 ºC temperatūros vandenyje KNO3 tirpumas yra 245 g/100 g vandens.

2. Apskaičiuojame, kiek gramų kalio nitrato ir vandens (tirpiklio) yra 40 ºC temperatūros 500 g sotaus KNO3 tirpalo:

m(tirpalo) = 100 g (vandens) + 65 g (KNO3 ) = 165 g

165 g (tirpalo) – 65 g (KNO3)

500 g (tirpalo) – x g (KNO3)

        x = 196,97 g (KNO3)

m(H2O) = 500 g – 196,97 g = 303,03 g

3. Apskaičiuojame kiek gramų 100 ºC temperatūros 303,03 g vandens galima ištirpinti kalio nitrato, kad tirpalas būtų sotusis:

100 g (vandens) – 245 g (KNO3)

303,03 g (vandens) – x g (KNO3)

           x = 742,42 g (KNO3)

3. Apskaičiuojame kiek papildomai reikia įdėti kalio nitrato, kad tirpalas būtų sotusis:

m(KNO3) = 742,42 g – 196,97 g = 545,45 g

Atsakymas: 545,45 g

Uždavinys Nr. 3

Į tris chemines stiklines buvo įpilta po 100 g vandens ir ištirpinta po 30 g KCl, KNO3 ir NaNO3 druskos. Naudodamiesi tirpumo kreivėmis, nustatykite, kuris iš pateiktų teiginių yra teisingas:

a) esant 0 °C temperatūrai, visi tirpalai buvo nesotieji; 

b) esant 10 °C temperatūrai, KCl masės dalis tirpale buvo mažiausia;

c) esant 20 °C temperatūrai, visi tirpalai buvo sotieji;

d) esant 30 °C temperatūrai, visuose tirpaluose druskos masės dalis buvo tokia pati.

Uždavinio sprendimas:

Iš 1 ir 2 pav. pateiktų kreivių nustatome, kad teisingas atsakymas yra d)