ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворимость в неводных растворителях из "Не только в воде" Впрочем, несмотря на убедительную афористичность, алхимическое правило содержит лищь качественное предсказание растворимости. С теориями же, которые позволяли бы количественно предсказывать величину растворимости данного вещества в данном растворителе, дело обстоит плохо. Можно лишь говорить о некоторых более или менее общих закономерностях. [c.65] Связь между сольватацией и растворимостью наиболее прямо усматривается в случае растворов электролитов. Поучительно было бы сопоставить растворимость солей щелочных металлов, у которых, как мы видели (см. раздел о кислотах и основаниях), при переходе от катиона Li+ к катиону s+ существенно ослабевают кислотные свойства. В соответствии с этим в растворителе, обладающем достаточно четко выраженными основными свойствами,— диметилформамиде (ДМФА) при переходе от Li I к Na I растворимость падает чуть ли не в 1000 раз растворимость же еще более слабой кислоты (по отнощению к основанию ДМФА) K l в свою очередь хуже, чем у Na l.. [c.66] Если же учесть, что энергия кристаллической решетки (а растворение ионного кристалла — это прежде всего разрушение кристаллической ионной решетки) в ряду солей с общим анионом увеличивается от цезия к литию, то роль химических, кислотноосновных взаимодействий, определяющих растворимость солей- кислот в растворителе- основании , становится, очевидной. [c.66] В ряду солей с общим катионом LiF — Li I — Lil — Li 104 сила оснований (анионов) падает от фторида к перхлорату, соответственно в этом ряду растет кислотность, а следовательно, в основных растворителях в том же направлении растет энергия сольватации. Вот почему растворимость Li I в основном растворителе диметилсульфоксиде почти в 300 раз выше растворимости LiF Lil же и Li l04 растворяются еще лучше. [c.66] Связь растворимости с химическим взаимодействием особенно четко проявляется в системах с комплексообразованием. Здесь можно напомнить широко известный факт резкого повышения растворимости молекулярного иода в воде в присутствии иодистого калия вследствие образования полииодида Ы-К1 = К1з- Хлористый натрий, например, практически нерастворим в нитробензоле, но в присутствии хлористого алюминия растворимость его резко повышается вследствие образования комплексной соли NaAl U, которая отлично растворяется в том растворителе. [c.66] Комплексообразование как метод, позволяющий повышать растворимость или, точнее, переводить в раствор различные соли, широко используют в химии неводных растворов. Особенно часто прибегают к этому приему, когда необходимо повысить концентрацию соли в растворе для проведения реакций синтеза или для электролиза (чем выше концентрация электролита, тем выше электропроводность и тем эффективнее идет электролиз). [c.66] Было бы, конечно, неверным считать, что золотой век теории растворимости пришелся на период алхимии. Некоторые количественные зависимости растворимости от свойств растворителя вскрыты, и их достаточно широко используют. [c.67] Прежде всего существует несомненная зависимость растворимости от ДП растворителя, обусловленная рядом факторов. [c.67] В общем случае, чем больше дипольные моменты молекул растворителя, тем выше его ДП и тем больше энергия ион-дипольного взаимодействия молекул растворителя с ионами, образующими кристалл соли. Разрушение же кристалла — необходимое условие и первая стадия процесса растворимости. Итак, чем выще ДП растворителя, тем растворимость ионного кристалла должна быть больше. [c.67] Однако этим влияние диэлектрической проницаемости на растворимость не ограничивается. Уже отмечалось (см. с. ООО), что в неводных растворителях электролиты часто находятся в форме ионных пар. Собственный дипольный момент ионных пар, как правило, очень велик, соответственно, велика и энергия диполь-ди-польного взаимодействия между молекулами ионных пар, заставляющая их собираться в агрегаты, размеры и сложность которых увеличиваются с ростом этой энергии, т. е. с понижением ДП растворителя. Степень агрегации при этом нередко становится столь внушительной, что в растворе образуются микрокристаллы, которые, объединяясь в макрокристалл, выделяются в отдельную твердую фазу, выпадая из раствора . Вот почему повышение ДП и здесь увеличивает растворимость. [c.67] На рис. 7 изображена зависимость растворимости выраженной в мольных долях , от обратной величины ДП растворителя. Из рисунка видно, что в растворителях одинаковой химической природы — алифатических спиртах — зависимость логарифма мольной доли от обратной ДП прямолинейна. Растворители же иной химической природы — диметилформамид и ацетон — выпадают из этой закономерности, иллюстрируя тем самым влияние химических свойств растворителя на растворимость ионного кристалла. [c.67] Вернуться к основной статье