La solubilità è la misura della quantità massima di soluto che può essere sciolta in una data quantità di solvente ad una data temperatura e pressione. La solubilità è solitamente misurata in mollarità(M)o talpe per litro (mol/L). Un composto è definito solubile se si dissolve in acqua.
Quando i sali solubili si dissolvono in acqua, gli ioni nel solido si separano e si disperdono uniformemente in tutta la soluzione; questo processo rappresenta un cambiamento fisico noto come dissociazione. Il cloruro di potassio (KCl) è un esempio di sale solubile. Quando il KCl solido viene aggiunto all’acqua, l’estremità positiva (idrogeno) delle molecole di acqua polare è attratta dagli ioni cloruro negativi, e le estremità negative (ossigeno) dell’acqua sono attratte dagli ioni di potassio positivi. Le molecole d’acqua circondano i singoli ioni K+ e Cl−, riducendo le forze forti che legano gli ioni e lasciandoli spostare in soluzione come ioni solvati.
Un altro esempio di sale solubile è il nitrato d’argento, AgNO3, che si dissolve in acqua come Ag+ e NO3– ioni. Nitrato, NO3–, è uno ione poliatomico e, in soluzione, rimane intatto come una singola unità intera. A differenza degli ioni monatomici (K+, Cl–, Ag+), che contengono un solo atomo, gli ioni poliatomici sono un gruppo di atomi che trasportano una carica (NO3–, SO42-, NH4+). Rimangono tali in soluzione e non si dividono in singoli atomi.
Un composto è definito insolubile se non si dissolve in acqua. Tuttavia, in realtà, i composti “insolubili” si dissolvono in una certa misura, cioè meno di 0,01 M.
Nel caso dei sali insolubili, le forti forze interioniche che legano gli ioni nel solido sono più forti delle forze ionico-dipolo tra i singoli ioni e le molecole d’acqua. Di conseguenza, gli ioni rimangono intatti e non si separano. Pertanto, la maggior parte del composto rimane dissolta nell’acqua. Il cloruro d’argento (AgCl) è un esempio di sale insolubile. Le molecole d’acqua non possono superare le forti forze interioniche chelegano gli ioni Ag +e Cl – insieme; quindi, il solido rimane indissoluto.
La solubilità dei composti ionici in acqua dipende dal tipo di ioni (catione e anione) che formano i composti. Ad esempio, AgNO3 è solubile in acqua, ma AgCl è insolubile in acqua. La solubilità di un sale può essere prevista seguendo una serie di regole empiriche (elencate di seguito), sviluppate sulla base delle osservazioni su molti composti ionici.
i) I composti contenenti ioni di ammonio (NH4+) e formazioni metalliche alcalini sono solubili
ii) Tutti i nitrati e gli acetati sono sempre solubili.
iii) I composti del cloruro, del bromuro e dello ioduro sono solubili ad eccezione di quelli dell’argento, del piombo e del mercurio(I)
iv) Tutti i sali solfati sono solubili ad eccezione dei loro sali con argento, piombo, mercurio(I), bario, stronzio e calcio
v) Tutti i carbonati, i solfiti e i fosfati sono insolubili, ad eccezione dei loro sali con formazioni metalliche di ammonio e alcali.
vi) Solfuri e idrossidi di tutti i sali sono insolubili, ad eccezione dei loro sali con formazioni metalliche alcalini, ioni ammonio e ioni calcio, stronzio e bario.
vii) Tutti i composti contenenti ossido sono insolubili ad eccezione dei loro composti con formazioni metalliche di calcio, bario e alcali.
Questo testo è adattato da OpenStax Chemistry 2e, Sezione 11.2: Elettroliti.
