ما هو الذوبان؟
يُعرَف الذوبان (بالإنجليزية: Solubility) على أنه قدرة المادة على تكوين محلول متجانس مع مادة أخرى، وتسمى عملية الإذابة بالانحلال أو التحلل (بالإنجليزية: Dissolution)، حيث تسمى المادة التي يتم إضافتها وذوبانها في المادة الأخرى بالمادة المُذابة (بالإنجليزية: Solute)، أما المادة التي تذيبها فتسمى بالمادة المذيبة (بالإنجليزية: Solvent)، ويتأثر ذوبان المواد بالعديد من العوامل كالطبيعة الكيميائية للمواد، ودرجة الحرارة، والضغط.[١]
العوامل المؤثرة على الذوبان
يتأثر ذوبان المواد بالعديد من العوامل، ومنها:[٢]
- تفاعلات المواد المذابة والمواد المذيبة (بالإنجليزية: Solute-solvent interactions): إن قدرة المواد المذابة على التفاعل مع المواد المذيبة في غاية الأهمية عند الذوبان، فكلما زادت القدرة على التفاعل فيما بينهما، كلما زادت نسبة الذوبان، ويعتمد هذا التفاعل على طبيعة المواد، فكلما كانت طبيعة المواد متقاربة كلما زادت ذائبيتها، ولذلك فإن أفضل مذيب للمواد ذات القطبية (بالإنجليزية: polar substances) هي المواد القطبية، وأفضل مذيب للمواد اللاقطبية (بالإنجليزية: nonpolar substances) هي المواد اللاقطبية أيضًا.
- درجة الحرارة (بالإنجليزية: Temperature): يختلف تأثير درجة الحرارة باختلاف طبيعة المادة ونوع التفاعل، فإذا كانت المادة صلبة في تفاعل ماصّ للحرارة (بالإنجليزية: Endothermic reaction) فإن الذائبية تزداد، وإن كان التفاعل طارد للحرارة (بالإنجليزية: Exothermic reaction) فإن الذائبية تقل، أما بالنسبة للمواد الغازية، فإن زيادة درجة الحرارة تعني زيادة الطاقة الحركية للجزيئات (بالإنجليزية: kinetic energy)، مما يؤدي إلى خروجها من المحلول والعكس صحيح، ولذلك فإن الذائبية تقل في التفاعلات الطاردة للحرارة، وذلك لأن درجة الحرارة تزداد، أما في التفاعلات الماصة للحرارة، فإن ذائبية الغازات تزداد، وذلك لأن درجة الحرارة تقل، أما في حالة المواد السائلة، فيختلف تأثير درجة الحرارة باختلاف طبيعة المادة.
- الضغط الجزئي (بالإنجليزية: Partial pressure): يؤثر الضغط على ذائبية المواد الغازية في السوائل بشكل كبير، فوفقًا لقانون هنري (Henry's law)، فإن ذائبية الغازات تقل في حال انخفاض الضغط الجزئي عند ثبات درجة الحرارة، أما في حالة المواد الصلبة والسائلة، فإن تأثير تغير قيم الضغط على قابلية المواد للذوبان يكون ضئيلًا.
الذوبان والامتزاج
من حيث الكمية، يعرف الذوبان بأنه أقصى كمية من المادة المذابة التي يمكن أن تمتزج مع المادة المذيبة عند الاتزان، ويعرف الامتزاج (بالإنجليزية: Miscibility) بأنه قابلية أو قدرة المادة المذابة على الذوبان بشكل كلّي في المادة المذيبة، على سبيل المثال، للإثانول والماء القدرة على تشكيل محلول متجانس تمامًا مع بعضهما البعض، ولذلك يمكن القول أنها مواد ممتزجة (بالإنجليزية: Miscible) مع بعضهما البعض، بينما الزيت والماء لا يختلطان معًا ولا يكوّنان محاليل متجانسة، ولذلك يقال إنهما مواد غير ممتزجة مع بعضها البعض (بالإنجليزية: Immiscible)، ويمكن تفسير ذلك بناءً على قدرة المواد على تشكيل روابط كيميائية فيما بينها، فعندما يذوب الإثانول في الماء، فإنه يحافظ على بنيته الكيميائية، لكنه يكوّن روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء، وهذا ما يجعلهما متجانسين مع بعضهما البعض.[٣]
المراجع
- ↑ "solubility-chemistry", britannica, Retrieved 16/7/2021. Edited.
- ↑ Solute-Solvent Interactions Affect Solubility. The relation between,2002. 5 ChemWiki Links 6 Contributors and Attributions "Solubility and Factors Affecting Solubility", chem.libretexts, 16/8/2020, Retrieved 16/7/2021. Edited.
- ↑ Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (22/1/2020), is defined as the maximum quantity of,solvent at equilibrium, which produces a saturated solution. "Solubility Definition in Chemistry", thoughtco, Retrieved 16/7/2021. Edited.
