Dung dịch bão hòa – dung dịch quá bão hòa
Quá trình hòa tan là quá trình thuận nghịch hóa học:
Chất tan (rắn, lỏng, khí) + dung môi ⇔ dung dịch, ∆Hht
Quá trình thuận: quá trình hòa tan.
Quá trình nghịch: quá trình kết tinh (nếu chất tan là rắn), ngưng tụ tách lớp (chất tan là chất lỏng), thoát khí (chất tan là chất khí).
Khi đạt đến trạng thái cân bằng (∆G = 0) thì dung dịch ứng với trạng thái này được gọi là dung dịch bão hòa, dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan ở nhiệt độ nhất định.
Dung dịch có lượng chất tan thấp hơn lượng chất tan chứa trong dung dịch bão hòa gọi là dung dịch chưa bão hòa, có thể hòa tan thêm chất tan ở nhiệt độ nhất định.
Khi hòa tan các chất rắn, đôi khi tạo thành dung dịch quá bão hòa, có lượng chất tan lớn hơn lượng chất tan trong dung dịch bão hòa. Dung dịch quá bão hòa là hệ không bền (∆G > 0), chúng dễ dàng chuyển về trạng thái bão hòa (∆G = 0) ở nhiệt độ nhất định. Khi khuấy trộn dung dịch hoặc thêm một ít chất tan vào thì lượng chất tan dư bắt đầu kết tinh lại, quá trình diễn ra tiếp tục cho đến khi đạt trạng thái bão hòa.
Độ tan của một chất trong một dung môi tại nhiệt độ nhất định bằng nồng độ của dung dịch bão hòa chất đó.
Thông thường, độ tan được tính bằng số gam chất tan trong 100g dung môi hay số ml chất khí trên 100ml dung môi hoặc bằng đơn vị khác. Những chất có độ tan lớn hơn 1g trên 100g dung môi được coi là chất tan nhiều, có độ tan từ 10-3g – 1g trên 100g dung môi là chất ít tan và có độ tan bé hơn 10-3g trên 100g dung môi là chất không tan. Trong thực tế không có chất nào là không tan.
Độ hòa tan được kí hiệu là S.
Độ hòa tan của một chất phụ thuộc vào:
- Bản chất của dung môi và chất tan.
- Nhiệt độ.
- Áp suất (nếu chất tan là khí)