Zawartość

• Kroki
• Czego potrzebujesz
• Rada
• Ostrzeżenie

W chemii rozpuszczalność jest używana do opisania właściwości stałego związku, gdy jest on całkowicie rozpuszczony w cieczy bez pozostawiania nierozpuszczalnych pozostałości. Rozpuszczalne są tylko związki jonowe (naładowane). W rzeczywistości wystarczy zapamiętać kilka zasad lub przejrzeć literaturę, aby dowiedzieć się, czy związek jonowy pozostanie stały po dodaniu do wody, czy też rozpuści się w dużej ilości. W rzeczywistości pewna ilość cząsteczek rozpuści się, nawet jeśli nie zobaczysz żadnej zmiany, więc aby eksperyment był dokładny, musisz wiedzieć, jak obliczyć tę ilość substancji rozpuszczonej.

Kroki

Metoda 1 z 2: Użyj szybkich reguł

1. 

   Dowiedz się o związkach jonowych. Każdy atom ma zwykle określoną liczbę elektronów, ale czasami dostaje lub oddaje elektron. Ten proces czyni to jednym jony naładowany. Kiedy jon z ładunkiem ujemnym (nadmiar jednego elektronu) napotyka jon z ładunkiem dodatnim (pozbawiony elektronu), połączą się ze sobą jak katoda i anoda dwóch magnesów. W rezultacie powstaje związek jonowy.
   • Jony mają ujemny ładunek tzw aniony, a jony mają ładunek dodatni tzw kation.
   • Zwykle liczba elektronów w atomie jest równa liczbie protonów, więc nie ma on ładunku.

2. 

   
   
   Zrozum rozpuszczalność. Cząsteczka wody (H.₂O) ma nieregularną strukturę, dzięki czemu przypomina magnes: jeden koniec ma ładunek dodatni, a drugi ładunek ujemny. Kiedy umieścisz związek jonowy w wodzie, te „magnesy” wody gromadzą się wokół niego, próbując rozdzielić jony dodatnie i ujemne.
   • Uważa się, że niektóre związki jonowe są słabo wchłaniane rozpuszczalny Ponieważ będzie się oddzielał i rozpuszczał po dodaniu do wody. Inne związki mają silniejsze wiązania nierozpuszczalny ponieważ jony są przyciągane do siebie niezależnie od przyciągania cząsteczki wody.
   • Niektóre związki mają siłę wiązania równoważną przyciąganiu cząsteczki wody. Są brane pod uwagę słabo rozpuszczalny ponieważ większość związków zostanie oddzielona, ​​ale reszta nadal będzie się do siebie przyciągać.

3. 

   
   
   Zrozumieć zasadę rozwiązania. Ponieważ interakcje między atomami są tak złożone, nie można całkowicie polegać na intuicji, aby rozróżnić, które związki mogą, a które nie. Wyszukaj pierwszy jon w związku z poniższej listy pod kątem jego wspólnych właściwości, a następnie sprawdź wyjątki, aby upewnić się, że drugi jon nie oddziałuje z nim nieprawidłowo.
   • Na przykład, aby sprawdzić chlorek strontu (SrCl₂), poszukaj nazwy Sr lub Cl w pogrubionych krokach poniżej. Cl jest „zwykle rozpuszczalny”, więc sprawdź pod nim wyjątki. Sr nie znajduje się na liście wyjątków, więc SrCl₂ musi być rozpuszczalny.
   • Najczęstsze wyjątki od każdej reguły są zapisane poniżej reguły. Są inne wyjątki, ale jest mało prawdopodobne, aby zdarzyły się podczas normalnych godzin chemii lub laboratorium.

4. 

   
   
   Związki są rozpuszczalne, gdy zawierają metale alkaliczne, takie jak Li, Na, K, Rb i Cs. Metale te znane są również jako pierwiastki z grupy IA: lit, sód, potas, rubid i cez. Prawie wszystkie związki zawierające jeden z tych jonów są rozpuszczalne.
   • Wyjątek: Li₃PO₄ nierozerwalny.

5. 

   BEZ związków₃, C₂H.₃O₂NIE₂, ClO₃ i ClO₄ wszystkie są rozpuszczalne. Nazwy odpowiadające powyższym jonom to azotan, octan, azotyn, chloran i nadchloran. Należy zauważyć, że octan jest często określany skrótem OAc.
   • Wyjątek: Ag (OAc) (octan srebra) i Hg (OAc)₂ (octan rtęci) nierozpuszczalny.
   • AgNO₂ i KClO₄ tylko „lekko stopiony”.

6. 

   Związki Cl, Br i I są zwykle rozpuszczalne. Jony chlorkowe, bromkowe i jodkowe prawie zawsze tworzą rozpuszczalne związki, zwane solami halogenowymi.
   • Wyjątek: Jeśli którykolwiek z powyższych jonów łączy się z jonami srebra Ag, rtęci Hg₂lub ołów Pb utworzy nierozpuszczalne związki. To samo dotyczy mniej powszechnych związków powstających w połączeniu z miedzią Cu i tali Tl.

7. 

   Związki zawierające SO₄ zwykle rozpuszczalny. Jony siarczanowe często tworzą rozpuszczalne związki, ale jest wiele wyjątków.
   • Wyjątek: Jony siarczanowe tworzą nierozpuszczalny związek z następującymi jonami: strontu Sr, baru Ba, ołowiu Pb, srebra Ag, wapnia Ca, radu Ra i monatomu srebra Ag₂. Należy pamiętać, że siarczan srebra i siarczan wapnia są rozpuszczalne tylko w stopniu umiarkowanym, więc niektórzy ludzie uważają je za słabo rozpuszczalne.

8. 

   Substancje zawierające OH lub S są nierozpuszczalne. Odpowiednie nazwy tych jonów to wodorotlenki i siarczki.
   • Wyjątek: Czy pamiętasz metale alkaliczne (grupy I-A) i jak lubią tworzyć rozpuszczalne związki? Li, Na, K, Rb i Cs tworzą związki rozpuszczalne w jonach wodorotlenkowych lub siarczkowych. Ponadto wodorotlenki tworzą sole, które są rozpuszczalne z jonami metali ziem alkalicznych (grupa II-A): wapń Ca, stront Sr i bar Ba. Uwaga: związki zbudowane z wodorotlenków i metali ziem alkalicznych w rzeczywistości mają znaczną liczbę cząsteczek, które pozostają ze sobą związane, dlatego czasami uważa się je za „słabo rozpuszczalne”.

9. 

   Związki zawierające CO₃ lub PO₄ nierozerwalny. Sprawdź po raz ostatni jony węglanowe i fosforanowe, a zobaczysz, czy twój związek jest rozpuszczalny.
   • Wyjątek: Jony te tworzą związki rozpuszczalne z metalami alkalicznymi, takimi jak Li, Na, K, Rb i Cs, a także z jonami amonowymi NH₄.
   Reklama

Metoda 2 z 2: Obliczyć rozpuszczalność ze stałej K_sp

1. 

   Wyszukaj stałą rozpuszczalności K_sp. Ta stała jest inna dla każdego związku, dlatego należy sprawdzić ją na wykresie w podręczniku lub w Internecie. Ponieważ wartości te są określane eksperymentalnie i mogą się znacznie różnić między wykresami, najlepiej jest użyć wykresu z podręcznika, jeśli jest dostępny. O ile nie określono inaczej, większość poletek przyjmuje temperaturę testową 25 ° C.
   • Na przykład, powiedzmy, że rozpuszczasz jodek ołowiu za pomocą wzoru PbI₂, zapisz jego iloczyn rozpuszczalności. Jeśli odniesiesz się do wykresu na bilbo.chm.uri.edu, zastosujesz stałą 7,1 × 10.

2. 

   Napisz równanie chemiczne. Po pierwsze, określ wzór rozdziału jonowego tego związku po rozpuszczeniu. Następnie zapisz równanie za pomocą K_sp po jednej stronie i jony składowe po drugiej stronie.
   • Na przykład cząsteczka PbI₂ dysocjują na jony Pb, I i I. (Musisz tylko znać lub sprawdzić ładunek jonu, ponieważ wszystkie związki są zawsze elektrycznie obojętne).
   • Napisz równanie 7,1 × 10 =
   • To równanie jest stałą rozpuszczalności, którą można znaleźć dla 2 jonów na wykresie rozpuszczalności. Ponieważ są 2 l- jony, l- musi być kwadratowe.

3. 

   Przekształć równania, aby użyć zmiennych. Przepisz równanie, używając zwykłych metod algebraicznych, używając informacji, które znasz o liczbie cząsteczek i jonów. Ustaw x równe masie związku do rozpuszczenia i przepisz równanie, gdzie x reprezentuje liczbę każdego jonu.
   • W tym przykładzie musimy przepisać równanie 7,1 × 10 =
   • Ponieważ w związku znajduje się tylko jeden jon ołowiu (Pb), liczba rozpuszczonych cząsteczek jest równa liczbie wolnych jonów ołowiu. Dlatego możemy ustawić ją na x.
   • Ponieważ na każdy jon ołowiu przypadają dwa jony jodu (I), ustawiamy liczbę atomów jodu na 2x.
   • Teraz równanie to 7,1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   Weź pod uwagę wspólne jony, jeśli występują. Pomiń ten krok, jeśli rozpuszczasz związek w wodzie destylowanej. Jeśli związek zostanie rozpuszczony w roztworze, który już zawiera jeden lub więcej jonów składowych („jony wspólne”), rozpuszczalność związku znacznie się zmniejszy. Wpływ ogólnych jonów będzie najbardziej oczywisty na prawie nierozpuszczalnych związkach, aw tym przypadku można założyć, że większość jonów w stanie równowagi to te, które były wcześniej w roztworze. Przepisz równanie, aby obliczyć stężenie molowe (mol na litr lub M) jonów znajdujących się już w roztworze, zastępując tę ​​wartość zmienną x, której używasz dla tego jonu.
   • Na przykład, jeśli związek jodku ołowiu rozpuszcza się w 0,2 M roztworze chlorku ołowiu (PbCl)₂), przepisamy równanie na 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Ponieważ 0,2 M to wyższe stężenie niż x, możemy przepisać to na 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).

5. 

   Rozwiązać równanie. Rozwiąż przez x, a zobaczysz rozpuszczalność związku. W definicji stałej rozpuszczalności należy podać swoją odpowiedź w postaci liczby moli związku rozpuszczonego na litr wody. Być może będziesz musiał użyć komputera, aby znaleźć ostateczną odpowiedź.
   • Poniższy przykład przedstawia rozpuszczalność w wodzie destylowanej bez żadnych zwykłych jonów.
   • 7,1 × 10 = (x) (2x)
   • 7,1 × 10 = (x) (4x)
   • 7,1 × 10 = 4x
   • (7,1 × 10) ÷ 4 = x
   • x = ∛ ((7,1 × 10) ÷ 4)
   • x = Rozpuści się 1,2 x 10 moli na litr. Jest to bardzo mała masa, więc ten związek jest prawie nierozpuszczalny.
   Reklama

Czego potrzebujesz

• Tabela stałych iloczynu rozpuszczalności związku (K_sp)

Rada

• Jeśli masz dane eksperymentalne dotyczące ilości rozpuszczonych związków, możesz użyć tego samego równania, aby znaleźć stałą rozpuszczalności K._sp.

Ostrzeżenie

• Nie ma zgody co do definicji tych terminów, ale chemicy zgadzają się co do większości związków. Szereg specjalnych związków, w których zarówno cząsteczki rozpuszczalne, jak i nierozpuszczalne stanowią istotne składniki, każdy z innym opisem tych związków.
• Niektóre stare podręczniki patrz NH₄OH jest związkiem rozpuszczalnym. To nie jest prawda; Wykryto niewielkie ilości jonów NH₄ i OH, ale te dwa jony nie mogą łączyć się w związki.