2.1. Rozpúšťanie

Rozpúšťanie je dej, pri ktorom dochádza v dôsledku difúzie k rovnomernému rozptýleniu molekúl (iónov) rozpúšťanej látky medzi molekuly (ióny) rozpúšťadla. Roztok je homogénny systém dvoch alebo viacerých zložiek.

Rozpustnosť látky závisí od teploty, od jej štruktúry a chemických vlastností a od typu rozpúšťadla. V prípade plynov tiež výrazne závisí od tlaku plynu.

Na rýchlosť rozpúšťania má vplyv veľkosť povrchu rozpúšťanej látky v kontakte s rozpúšťadlom. Z tohto dôvodu látky najprv rozotierame v porcelánových alebo achátových roztieracích miskách do práškového stavu a pri samotnom rozpúšťaní ich intenzívne miešame.

Rozpustnosť danej látky udáva množstvo rozpustenej látky v istom množstve rozpúšťadla (veľmi často v 100 g vody) alebo je daná zložením nasýteného roztoku pri určitej teplote.

Hodnoty rozpustnosti bežných látok vo vode sú uvádzané v chemických tabuľkách. Okrem uvádzania rozpustnosti látok v tabuľkách pri rôznych teplotách sa rozpustnosť veľmi často vyjadruje graficky. Grafická závislosť rozpustnosti istej látky od teploty sa nazýva krivka rozpustnosti.

Rozličné látky sa vzájomne značne líšia svojou rozpustnosťou v určitom rozpúšťadle, napríklad vo vode. Rozdiely rozpustnosti preto klasifikujeme v laboratórnej praxi slovne tak, že ak je rozpustnosť látky pri laboratórnej teplote väčšia než 1 g látky v 100 g vody, potom hovoríme, že látka je "vo vode rozpustná". Termín "vo vode nerozpustná látka" znamená, že pri laboratórnej teplote sa rozpustí menej než 0,1 g látky v 100 g vody. Látky, ktorých rozpustnosť sa pohybuje v intervale 0,1 g až 1 g v 100 g vody (pri laboratórnej teplote) označujeme v laboratórnej praxi ako látky "málo rozpustné vo vode", prípadne ako "látky čiastočne rozpustné vo vode".

V prípade látok málo rozpustných vo vode a najmä látok vo vode nerozpustných sa v chemických tabuľkách uvádza ich súčin rozpustnosti. Je to súčin koncentrácie iónov málo rozpustného silného elektrolytu v jeho nasýtenom roztoku.

Rozpúšťanie látok je sprevádzané tepelnými efektami: pri rozpúšťaní mnohých látok sa teplo uvoľňuje, pri iných sa pohlcuje. Závisí to od toho, či energia, ktorá je potrebná na prekonanie síl, ktoré viažu častice tuhej látky v kryštálovej štruktúre je väčšia, alebo či je menšia, ako energia, ktorá sa uvoľní pri solvatácii častíc tuhej látky molekulami rozpúšťadla. V prípade najbežnejšieho rozpúšťadla - vody - ide o hydratáciu.

V prípade, že solvatačná (napr. hydratačná) energia je približne rovnako veľká ako energia potrebná na rozrušenie kryštalickej štruktúry danej látky (napr. prípad NaCl), k významnejším teplotným zmenám pri rozpúšťaní nedochádza a rozpustnosť takejto látky len veľmi málo závisí od teploty. (Krivka rozpustnosti NaCl má priebeh takmer rovnobežný s teplotnou osou).

Pre úplnosť treba ešte dodať, že ak látka vytvára kryštalohydráty, potom každý kryštalohydrát i samotná bezvodá látka majú osobitné krivky rozpustnosti, takže výsledná krivka rozpustnosti má niekoľko zlomov.

V laboratórnej praxi látky rozpúšťame zvyčajne v kadičkách, do ktorých odvážime vzorku rozpúšťanej látky. Potom pridávame vodu zo striekačky po stenách kadičky. Roztok môžeme miešať čistou sklenou tyčinkou. Ak je ho potrebné zahrievať, potom prikryjeme kadičku hodinovým sklom, ktorého priemer asi o centimeter prevyšuje priemer kadičky.

Pri použití celého radu organických rozpúšťadiel nemôžeme pripravovať roztoky zahrievaním otvorených kadičiek. Používame Erlenmayerove banky, na ktoré nasadíme v kolmej polohe chladič (tzv. spätný chladič alebo reflux), v ktorom unikajúce pary rozpúšťadla opäť kondenzujú a kvapalina steká naspäť do Erlenmayerovej banky. Pary prchavých organických rozpúšťadiel sú vo väčšine prípadov jedovaté a v zmesi so vzduchom sú dosť často výbušné. Pracujeme preto so zvýšenou opatrnosťou!