Раствори́мость, способность вещества образовывать с другим веществом (или веществами) гомогенные смеси с дисперсным распределением компонентов (растворы). Количественно растворимость газа, жидкости или твёрдого вещества в жидком растворителе измеряется концентрацией насыщенного раствора при данной температуре и давлении. Насыщенным называют раствор, находящийся в равновесии с избытком растворяемого вещества. Для наиболее важных составлены таблицы растворимости различных веществ в зависимости от внешних условий или только для стандартных условий.

Таблица растворимости.Таблица растворимости.Растворимость определяется физическим и химическим сродством молекул растворителя и растворяемого вещества, соотношением энергий взаимодействия однородных и разнородных компонентов раствора. Как правило, хорошо растворяются друг в друге подобные по физическим и химическим свойствам вещества (эмпирическое правило «подобное растворяется в подобном»). В частности, вещества, состоящие из полярных молекул, и вещества с ионным типом связи хорошо растворяются в полярных растворителях (воде, этаноле, жидком аммиаке), а неполярные вещества хорошо растворяются в неполярных растворителях (бензоле, сероуглероде). На этих закономерностях, в частности, основан такой важный способ разделения смесей, как экстракция.

Зависимость растворимости от температуры и давления определяется общим принципом смещения равновесий (принцип Ле Шателье – Брауна). Так, растворение газов (не вступающих в химическое взаимодействие с растворителем) в воде – экзотермический процесс, поэтому с ростом температуры растворимость газов в воде уменьшается. В органических растворителях газы часто растворяются с поглощением теплоты, и с ростом температуры растворимость газов повышается. При постоянной температуре в случае образования идеального разбавленного бинарного раствора неэлектролита растворимость газа (молярная доля в растворе) пропорциональна его парциальному давлению над раствором (закон Генри). С ростом давления для определения растворимости газа необходимо учитывать отклонение его свойств от свойств идеального газа, что достигается заменой парциального давления летучестью.

Системы жидкость – жидкость (жидкие смеси) различаются по следующим типам: жидкости смешиваются друг с другом во всех соотношениях (например, растворимость, система вода – этанол); жидкости практически нерастворимы друг в друге (вода – ртуть); жидкости частично растворимы друг в друге – ограниченная взаимная растворимость (вода – диэтиловый эфир). При смешении двух жидкостей с ограниченной взаимной растворимостью смесь распадается на два слоя, из которых один является насыщенным раствором второго компонента в первом, а второй – насыщенным раствором первого компонента во втором. С ростом температуры взаимная растворимость жидкостей в большинстве случаев увеличивается и, если не достигается температура кипения, существует температура, при которой обе жидкости смешиваются друг с другом в любых соотношениях, – т. н. критическая температура растворения, или верхняя критическая точка смешения. В некоторых системах взаимная растворимость повышается с понижением температуры и возможно достижение нижней критической температуры смешения. Известны системы, где имеются и верхняя, и нижняя критическая точки.

Влияние давления на растворимость зависит от того, как изменяется с давлением молярный объём вещества и его парциальный молярный объём в растворе. Если при некотором давлении молярный объём вещества становится меньше его парциального молярного объёма, растворимость вещества с ростом давления снижается. Такая закономерность характерна для неполярных растворителей; например, растворимость гексахлорэтана в сероуглероде при 500 МПа меньше, чем при 0,1 МПа, в 15 раз. Для газов при высоких давлениях на кривой зависимости растворимости от давления имеется максимум. Для электролитов на зависимость растворимости от давления влияет изменение молярного объёма вследствие сольватации ионов молекулами растворителя. Взаимная растворимость жидкостей мало зависит от давления, зависимость становится заметной при давлениях порядка нескольких ГПа.

Растворение твёрдых тел в жидкостях может сопровождаться поглощением теплоты, в этом случае повышение температуры приводит к увеличению растворимости. Если энергия сольватации больше энергии, необходимой для разрушения кристаллической решётки, растворение является экзотермическим процессом и растворимость с ростом температуры понижается. Диаграмма растворимости.Диаграмма растворимости.У некоторых веществ (например, гипс) наблюдается минимум на кривой зависимости растворимости от температуры.

Исследование растворимости проводят методами термического анализа; полученные результаты представляют в виде диаграмм растворимости (графическое изображение

зависимости между растворимостью компонента или компонентов физико-химической системы и факторами равновесия – составом, температурой, давлением), которые являются частным случаем диаграммы состояния. Использование диаграмм растворимости позволяет установить сосуществующие фазы при данной температуре и соответствующие им составы растворов, провести расчёты процессов испарения, кристаллизации из растворов и т. п., что необходимо для обоснования многих технологических схем.