Situazione o condizione che è
risolvibile:
s. di un problema o di una questione. • Chim. -
Proprietà di una sostanza, detta
soluto, di sciogliersi in
un'altra, detta
solvente, per formare una soluzione. A seconda dello
stato di aggregazione delle sostanze in gioco è possibile ottenere
svariati tipi di soluzioni: gas in liquidi, liquidi in liquidi, solidi in
liquidi, gas in gas e solidi in solidi. La
s. fra gas è
solitamente totale, ovvero due o più sostanze aeriformi sono in grado di
mescolarsi tra loro in tutte le proporzioni; negli altri casi, l'aggiunta di una
sostanza a un solvente, in determinate condizioni di temperatura e pressione,
non può procedere all'infinito; esiste quindi un limite alla
quantità di sostanza capace di disciogliersi in un'altra, detto
limite
di s., superato il quale la soluzione viene detta
satura. Tale limite
di
s. viene definito come la massima quantità, espressa in grammi,
di soluto che si può sciogliere in 100 g (o in 100 ml) di solvente, a una
data temperatura e pressione; tale grandezza può inoltre essere espressa
anche come frazione molare, percentuale in massa, molarità e
molalità. Una soluzione satura si trova in uno stato di equilibrio
dinamico, detto
equilibrio di s., durante il quale la quantità di
soluto in eccesso rimane invariata così come la concentrazione della
soluzione; il processo di soluzione, tuttavia, non si arresta ma viene
compensato dalla precipitazione del soluto. Numerosi sono i fattori che
influenzano la
s.: prima di tutto la natura del solvente e quella del
soluto, quindi la temperatura, la pressione, eventuali reazioni chimiche
secondarie che coinvolgano il soluto, la presenza di sostanze che aumentino o
diminuiscano la
s. del soluto stesso. Quanto più le molecole del
soluto possiedono struttura e proprietà elettriche simili alle molecole
del solvente, tanto maggiore risulta la loro
s. ║
S. dei gas nei
liquidi:
s. espressa mediante il
coefficiente di assorbimento
e legata alla natura delle specie coinvolte, alla temperatura e alla pressione
parziale del gas sulla soluzione. Generalmente la
s. dei gas in acqua
è inversamente proporzionale alla temperatura della soluzione, mentre
quella dei gas in altri solventi non segue una regola generale. In assenza di
reazione tra solvente e soluto e, più in generale, in assenza di
modificazioni molecolari di quest'ultimo, la
s. dei gas aumenta
all'aumentare della pressione parziale del gas sulla soluzione e la relazione
fra
s. dei gas e pressione è descritta dalla
legge di
Henry, la quale stabilisce che, a temperatura costante, la frazione molare
di gas disciolto in un solvente è direttamente proporzionale alla
pressione parziale del gas. Tale legge è espressa dall'equazione
p =
Kx ove
p rappresenta la pressione parziale del soluto nella fase
gassosa,
K la costante della legge di Henry, dipendente dalla temperatura
e generalmente espressa in mm di mercurio, e
x la concentrazione del gas
in soluzione. È bene precisare che tale legge risulta valida soltanto in
condizioni di estrema diluizione e quando sono presenti più gas in
soluzione, mentre perde validità sia nelle soluzioni concentrate, in cui
intervengono interazioni fra le molecole del soluto, sia nelle soluzioni in cui
il gas interagisce chimicamente con il solvente. In quest'ultimo caso la
relazione della
s. con la pressione diventa più complessa e non
è più esprimibile mediante una legge generale. ║
S. dei
liquidi nei liquidi: sinonimo di
miscibilità, ovvero
capacità di due o più sostanze liquide di formare una soluzione.
La miscibilità può essere
completa, quando tali sostanze
sono in grado di mescolarsi fra loro in tutte le proporzioni,
parziale,
quando sono mescolabili soltanto entro definiti intervalli di concentrazione,
nulla, quando non sono miscibili in nessun intervallo di concentrazione.
La
s. di un liquido in un liquido risulta tanto più elevata quanto
più simile è la struttura delle specie coinvolte, poiché
ciò implica che le interazioni fra molecole di soluto e di solvente sono
dello stesso ordine di grandezza di quelle esistenti nelle sostanze pure. La
s. di un liquido in un altro può essere aumentata quando tra i due
si verificano reazioni chimiche che portano alla formazione di un complesso o
quando tra i due si formano legami a idrogeno (come accade fra l'acqua e
l'etanolo). Nel caso di soluti liquidi la variazione di volume della soluzione
è così piccola che solo a pressioni di migliaia di atmosfere si
registra una variazione apprezzabile della
s. ║
S. dei solidi
nei liquidi:
s. legata alla natura del solido e del liquido, alla
pressione e alla temperatura. Come per le soluzioni dei liquidi nei liquidi,
anche in questo caso vale il principio in base al quale la
s. cresce
all'aumentare dell'analogia strutturale fra le molecole di soluto e quelle di
solvente. Per le sostanze inorganiche, l'effetto prodotto sulla
s. da
variazioni, anche significative, della pressione è poco apprezzabile,
mentre per alcune sostanze organiche sottoposte a pressioni dell'ordine dei
1.000 bar si può assistere a una diminuzione della
s. del 25%. Il
parametro temperatura influisce sulla variazione di
s. in maniera
più rilevante: in molti casi aumentando la temperatura la
s. del
solido aumenta, come accade per esempio al nitrato d'argento e, più in
generale, nei processi endotermici di dissoluzione; in altri casi invece
aumentando la temperatura, la
s. del solido diminuisce, come accade per
esempio al carbonato di litio, e in altri casi ancora rimane praticamente
invariata, come per il cloruro di sodio. ║
Prodotto di s.:
applicazione delle leggi dell'equilibrio alla dissociazione ionica, in soluzione
diluita a temperatura costante, di un elettrolito MA, che può essere
rappresentata dall'equazione:
ove M rappresenta il metallo o l'idrogeno e A il gruppo acido.
Poiché in una soluzione all'equilibrio la concentrazione di MA è
fissa e non può variare, indipendentemente dalla quantità di
solido a contatto con la soluzione, ne deriva che
ove P
s è chiamato
prodotto di s. ║
Curva di s.: curva che esprime l'andamento della
s. di una
sostanza in una soluzione in funzione del pH o della concentrazione di altre
sostanze o ancora della temperatura.