Cum se determină solubilitatea: 14 pași

Conceptul de solubilitate este utilizat în chimie pentru a descrie proprietățile unui solid care este amestecat cu lichid și se dizolvă în ea. Numai compuși ionic (încărcați) complet solubil (încărcați). Pentru nevoile practice, este suficient să ne amintim câteva reguli sau să le găsiți pentru a le folosi și a învăța și nu există alte substanțe ionice în apă. De fapt, în orice caz, un anumit număr de atomi se dizolvă, chiar dacă schimbările nu sunt vizibile, prin urmare, să efectueze experimente exacte, uneori este necesar să se calculeze această sumă.

Pași

Metoda 1 din 2:

Utilizarea regulilor obișnuite

unu. Aflați mai multe despre conexiunile ionice. În condiții normale, fiecare atom are un anumit număr de electroni, dar uneori poate capta un electron suplimentar sau să-și piardă. Ca rezultat, se formează si el, care are o taxă electrică. Dacă un ion cu o încărcare negativă (un electron suplimentar) întâlnește un ion cu o încărcătură pozitivă (fără un electron), acestea sunt asociate împreună, cum ar fi polii opuși ai doi magneți. Ca rezultat, se formează o conexiune ionică.

Jones cu o taxă negativă sunt numite anioni, Și ioni cu o taxă pozitivă - cationi.
În condiții normale, numărul de electroni din atom este egal cu numărul de protoni, astfel încât atomul este neutru electric.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 2

2. Aflați mai multe despre solubilitate. Molecule de apă (h₂O) posedă un fel de structură, ceea ce le face similare cu un magnet: de la un capăt au un pozitiv și de la a doua încărcare negativă. Când sunt plasate în apa conexiunii ionului, acești "magneți" de apă sunt colectați în jurul moleculelor sale și încearcă să scoată ionii pozitivi și negativi unul de celălalt. Moleculele unor compuși ionici nu sunt foarte durabili și substanțe solubil în apă, deoarece moleculele de apă scot ionii unul de celălalt și le dizolvă. În alte conexiuni, ionii sunt dur și ei Insolubil, Deoarece moleculele de apă nu sunt capabile să elimine ionii de pe părți.

În moleculele unor compuși, conexiunile interne sunt comparabile cu acțiunea moleculelor de apă. Astfel de compuși sunt chemați Slab solubil, Deoarece o parte semnificativă a moleculelor lor se disociază, deși alții rămân nemulțumiți.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 3

3. Examinați regulile de solubilitate. Deoarece interacțiunea dintre atomi este descrisă de legi destul de complicate, nu este întotdeauna posibilă imediat ce substanțe se dizolvă și care nu. Găsiți unul dintre ionii de conexiune din următoarea descriere a modului în care diferitele substanțe se comportă de obicei. După aceea, acordați atenție la al doilea ion și verificați dacă această substanță nu se aplică excepțiilor datorită interacțiunii neobișnuite a ionilor.

Să presupunem că vă ocupați de clorură de stronțiu (SRCL₂). Găsiți în pașii enumerați mai jos (acestea sunt evidențiate cu caractere aldine) SR și CI ioni. CI de obicei solubil - după aceea, uitați-vă la excepțiile de mai jos. Ionii SR nu sunt menționați acolo, astfel încât conexiunea SRCL trebuie dizolvată în apă.

Sub regulile relevante sunt cele mai comune excepții. Există totuși alte excepții, este puțin probabil să le întâlniți în lecții de chimie sau în laborator.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 4

4. Compușii sunt solubili dacă ionii metalici alcalini includ ioni de metal alcalini, adică Li, Na, K, RB și CS. Acestea sunt elemente ale grupului IA Tabel Mendeleev: litiu, sodiu, potasiu, rubidiu și cesiu. Aproape toți compușii simpli ai acestor elemente sunt solubili.

O exceptie: Li conexiune₃Po₄ insolubil.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 5

cinci. Conexiuni ioni Nr₃, C₂H₃O₂, Nu₂, Clo₃ și Clo₄ solubil. Ele sunt numite, respectiv, ioni de nitrați, acetați, nitriți, clorați și perclorați. Acetat Ion este deseori denumit de abrevierea OAA.

Excepții: AG (OAC) (acetat de argint) și HG (OAC)₂ (acetat de mercur) insolubil.

Agno₂ și kclo₄ Doar slab solubil.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 6

6. Conexiunile Ionilor CI, Br și I sunt de obicei solubili. Ionii de clor, brom și iod formează cloruri, boruri și ioduri, numite săruri halogen. Aceste săruri sunt aproape întotdeauna solubile.

O exceptie: Dacă al doilea ion din pereche este AG Silver Ion, Mercur Hg₂ sau plumb pb, sare insolubilă. Este adevărat pentru halogeni mai puțini obișnuiți cu ioni de cupru Cu și Toll.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 7

7. Conexiuni ion așa₄ (sulfați) sunt de obicei solubili. De regulă, sulfații se dizolvă în apă, dar există mai multe excepții.

Excepții: Sulfați insolubili ai următoarelor ioni: Stronțium SR, Bariu Ba, Pb plumb, Ag Silver, CA CA, Radium Ra și BiValent Silver Hg₂. Rețineți că sulfatul de argint și sulfatul de calciu sunt încă ușor dizolvate în apă și, uneori, sunt considerate substanțe ușor solubile.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 8

opt. Compuși Oh și s insolubil în apă. Aceasta este, respectiv, ioni de hidroxid și sulfură.

Excepții: Amintiți-vă metalul alcalin (grupul IA) și că aproape toți compușii lor sunt solubili? Deci, ionii Li, Na, K, RB și CS formează hidroxizi și sulfuri solubile. În plus, sărurile solubile CA calciu, SR Stronțium și Bariu BA (grupul IIA). Rețineți că o parte semnificativă a moleculelor de hidroxid ale acestor elemente nu se dizolvă, deci uneori sunt considerate slab solubile.

Imagine intitulată Determinarea Solubili Pasul 9

nouă. Conexiuni ale Ionilor Co₃ și po₄ Insolubil. Acești ioni formează carbonați și fosfați, care de obicei nu se dizolvă în apă.

Excepții: Acești ioni formează compuși solubili cu ioni metalici alcalini: Li, Na, K, RB și CS, precum și cu nh amoniu₄.

Metoda 2 din 2:

Folosind lucrarea de solubilitate k_sp

unu. Găsiți solubilitatea lui K_sp (Aceasta este o valoare constantă). Fiecare conexiune are constanta K_sp. Valorile sale pentru diferite substanțe sunt date în cărțile de referință și pe site-ul (în limba engleză). Valorile produsului de solubilitate sunt determinate experimental și pot diferi semnificativ unul de celălalt în diferite surse, deci este mai bine să utilizați o masă pentru k_sp În tutorialul dvs. de chimie, dacă este o astfel de masă. Dacă nu se specifică altfel, majoritatea tabelelor furnizează un produs de solubilitate la o temperatură de 25 ° C.

De exemplu, dacă dizolvați iodura de plumb PBI₂, Găsiți pentru lucrarea de solubilitate. Pe site Bilbo.CHM.URI.Edu Valoarea specificată 7.1 × 10.

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 11

2. Notați ecuația chimică. În primul rând, determinați ce ioni va exista o moleculă de substanță în dizolvarea. Apoi scrieți ecuația cu k_sp Pe de o parte și ionii corespunzători de pe cealaltă.

În exemplul nostru, molecula PBI₂ împărțit în pb ion și doi ioni i. În același timp, este suficient să se stabilească acuzația unui singur ion, deoarece, în general, soluția va fi neutră.

Înregistrați ecuația: 7.1 × 10 = [Pb] [i].

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 12

3. Convertiți ecuația pentru ao rezolva. Rescrieți ecuația într-o formă algebrică simplă. Utilizați faptul că știți despre numărul de molecule și ioni. Deci, în loc de numărul de atomi ai compusului dizolvat, o valoare necunoscută x și exprimă numărul de ioni prin x.

În exemplul nostru, este necesar să se rescrie următoarea ecuație: 7,1 × 10 = [Pb] [i].

Deoarece numai un atom de plumb (Pb) este inclus în compus, numărul de molecule dizolvate va fi egal cu numărul de ioni porcini. Astfel, putem echivala [Pb] și x.

Deoarece fiecare conductă de ioni reprezintă două ioni de iod (i), numărul de atomi de iod trebuie să fie echivalat 2x.

Ca rezultat, o ecuație este de 7,1 × 10 = (x) (2x).

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 13

4. Dacă este necesar, ia în considerare ionii generali. Treceți la acest pas dacă substanța se dizolvă în apă curată. Cu toate acestea, dacă utilizați o soluție care conține deja unul sau mai mulți ioni care vă interesează (Ioni generali), solubilitatea poate scădea semnificativ. Efectul ionilor obișnuiți este deosebit de vizibil pentru substanțe slab solubile și, în astfel de cazuri, se poate presupune că majoritatea covârșitoare a ionilor dizolvați au fost deja prezenți în soluție mai devreme. Rescrieți ecuația și luați în considerare concentrațiile molecului bine cunoscute în ea (moli pe litru sau m) ioni deja dizolvați. Valori necunoscute corecte x pentru acești ioni.

De exemplu, dacă iodura de plumb este deja prezentă într-o soluție cu o concentrație de 0,2 m, trebuie să rescrieți ecuația după cum urmează: 7,1 × 10 = (0,2m + x) (2x). Deoarece valoarea de 0,2 m este mult mai mare de x, puteți scrie ecuația sub formă de 7,1 × 10 = (0,2m) (2x).

Imagine intitulată Determinați Solubilitatea Pasul 14

cinci. Decideți ecuația. Găsiți valoarea lui x pentru a afla cât de solubil este această conexiune. Datorită determinării lucrării de solubilitate, răspunsul va fi exprimat în molii unei substanțe dizolvate pe litru de apă. Pentru a calcula rezultatul final, este posibil să aveți nevoie de un calculator.

Pentru a se dizolva în apă curată, adică în absența ionilor generali, găsim:

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 = 1,2 x 10 moli pe litru de apă. Este o sumă foarte mică, astfel încât această substanță este practic insolubilă.

De ce ai nevoie

Masa de lucru de solubilitate (K_sp) Diverse conexiuni.

sfaturi

Dacă există date experimentale privind solubilitatea compusului, puteți utiliza aceeași ecuație pentru a calcula produsul de solubilitate K_sp Pentru această substanță.

Avertizări

În ciuda absenței consimțământului general acceptat cu privire la termenii, chimistii sunt de acord cu majoritatea substanțelor. Dezacordurile pot apărea numai în cazul câtorva conexiuni pentru care sunt date diferite valori în diverse tabele.
În unele directoare mai vechi, conexiunea NH₄Oh atribuită solubilității. Este incorect: deși puteți dezvălui ionii NH₄ și oh în cantități mici, nu pot fi alocate pentru a obține o conexiune.