Как да определим разтворимостта: 14 стъпки

Концепцията за разтворимост се използва в химията, за да се опишат свойствата на твърдо вещество, което се смесва с течност и се разтваря в нея. Напълно разтворими само йонни (заредени) съединения. За практически нужди е достатъчно да запомните няколко правила или да можете да ги намерите, за да ги използвате и да научите, и няма други йонни вещества във вода. Всъщност, във всеки случай, определен брой атоми се разтварят, дори ако промените не са забележими, следователно да извършват точни експерименти, понякога е необходимо да се изчисли тази сума.

Стъпка

Метод 1 от 2:

Използване на обикновени правила

един. Научете повече за йонни връзки. В нормално състояние всеки атом има определен брой електрони, но понякога може да заснеме допълнителен електрон или да загуби. В резултат на това се формира и той, който има електрически заряд. Ако един йон с отрицателен заряд (допълнителен електрон) се сблъсква с йон с положителен заряд (без електрон), те са свързани заедно, като противоположните полюси на два магнита. В резултат на това се образува йонна връзка.

Jones с отрицателен заряд се наричат Аниони, И йони с положителен заряд - катиони.
При нормално състояние броят на електроните в атома е равен на броя на протоните, в резултат на което атомът е електрически неутрален.

Изображение, озаглавено определяне на разтворимост Стъпка 2

2. Научете повече за разтворимостта. Водни молекули (h₂О) притежават вид структура, което ги прави подобни на магнит: от единия край те имат положителен, а от втория - отрицателен заряд. Когато се поставя във водата на йонната връзка, тези водни "магнити" се събират около молекулите и се стремят да извадят положителните и отрицателните йони един от друг. Молекулите на някои йонни съединения не са много трайни и вещества Различник във вода, тъй като водните молекули изваждат йони един от друг и ги разтварят. В други връзки йоните са трудни и те Неразтворим, Тъй като водните молекули не могат да премахнат йоните на страните.

В молекулите на някои съединения вътрешните връзки са сравними с действието на водните молекули. Такива съединения се наричат Слабо разтворим, Тъй като значителна част от техните молекули се разграничават, въпреки че други остават недоволни.

Изображение, озаглавено определяне на етап 3 на разтворимостта 3

3. Разгледайте правилата за разтворимост. Тъй като взаимодействието между атомите е описано чрез доста сложни закони, не винаги е възможно незабавно да се каже кои вещества се разтварят и които не са. Намерете един от свързващите йони в следващото описание на това как различните вещества обикновено се държат. След това обръщайте внимание на втория йон и проверете дали това вещество не се прилага за изключения поради необичайното взаимодействие на йони.

Да предположим, че се справяте със стронциев хлорид (SRCL₂Чест. Намерете в стъпките, изброени по-долу (те са маркирани в Bold) SR и Cl йони. Обикновено се разтвори - след това, погледнете изключенията по-долу. SR йони не са споменати там, така че връзката SRCL трябва да се разтвори във вода.

По-долу съответните правила са най-често срещаните изключения. Има и други изключения, обаче, едва ли ще се срещнете с тях в уроците по химия или в лабораторията.

Изображение, озаглавено определяне на разтворимост Стъпка 4

4. Съединенията са разтворими, ако йоните на алкални метали включват алкални йони, т.е. Li, Na, K, RB и CS. Това са елементи на групата IA Таблица Менделеев: литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Почти всички прости съединения от тези елементи са разтворими.

Изключение: LI връзка₃По₄ Неразтворим.

Изображение, озаглавено определяне на етап 5 на разтворимостта 5

пет. Връзки IONS No₃, ° С₂Х₃О₂, Не₂, Clo₃ и clo₄ Различник. Те се наричат съответно йони на нитрати, ацетати, нитритати, хлорати и перхлорации. Ацетатният йон често се обозначава от съкращението OAA.

Изключения: AG (OAc) (сребърен ацетат) и Hg (OAc)₂ (живак ацетат) неразтворим.

Agno₂ и KCLO₄ Само слабо разтворими.

Изображение, озаглавено определяне на етап 6 на разтворимост 6

6. Връзките на CL, BR и I йони обикновено са разтворими. Хлор, бром и йодни йони формират хлориди, бориди и йодиди, които се наричат соли халоген. Тези соли почти винаги са разтворими.

Изключение: Ако вторият йон в двойката е AG сребърна йон, живак HG₂ или PB олово, неразтворима сол. Вярно е за по-малко обикновени халогени с медни cu и такса за плащане на такси.

Изображение, озаглавено определяне на етап 7 на разтворимост 7

7. Връзки йон така₄ (сулфатите) обикновено са разтворими. Като правило сулфатите се разтварят във вода, но има няколко изключения.

Изключения: Неразтворими сулфати на следните йони: стронциев SR, бариев BA, PB олово, AG сребро, калциев CA, радиен Ra и двувалентен сребърен Hg₂. Имайте предвид, че сребърен сулфат и калциев сулфат все още са леко разтворени във вода, а понякога те се считат за леко разтворими вещества.

Изображение, озаглавено определяне на етап 8 на разтворимост 8

Осем. Съединения OH и S неразтворими във вода. Това е съответно хидроксид и сулфидни йони.

Изключения: Помнете алкалния метал (група IA) и че почти всичките им съединения са разтворими? Така че, Li, Na, K, RB и CS йони образуват разтворими хидроксиди и сулфиди. В допълнение, разтворими соли CA калций, SR стронций и бариев BA (група IIA). Имайте предвид, че значителна част от хидроксидните молекули на тези елементи не се разтварят, така че понякога те се считат за слабо разтворими.

Изображение, озаглавено определяне на етап 9 на разтворимост 9

девет. Връзки на йони Ко₃ и po₄ Неразтворим. Тези йони образуват карбонати и фосфати, които обикновено не се разтварят във вода.

Изключения: Тези йони образуват разтворими съединения с йони на алкални метали: Li, Na, K, RB и CS, както и с амониев NH₄.

Метод 2 от 2:

Използване на работата на разтворимостта k_sp

един. Намерете разтворимостта на k_sp (Това е постоянна стойност). Всяка връзка има постоянна K_sp. Неговите стойности за различни вещества са дадени в референтни книги и на сайт (на английски). Стойностите на продукта за разтворимост се определят експериментално и те могат да се различават съществено един от друг в различни източници, така че е по-добре да се използва таблица за k_sp във вашия химически урок, ако има такава таблица там. Освен ако не е посочено друго, повечето таблици осигуряват продукт на разтворимост при температура от 25ºC.

Например, ако разтваряте PBI оловен йодид₂, Намирам за това работата на разтворимостта. На сайта Билбо.CHM.Ури.Edu Определена стойност 7.1 × 10.

Изображение, озаглавено определяне на етап на разтворимост 11

2. Запишете химичното уравнение. Първо, определете кои йони ще има молекула вещество в разтваряне. След това напишете уравнението с k_sp От една страна и съответните йони от другата.

В нашия пример PBI молекула₂ разделен на PB йон и две йони i. В същото време е достатъчно да се създаде само един йон, тъй като като цяло решението ще бъде неутрално.

Запишете уравнението: 7.1 × 10 = [pb] [i].

Изображение, озаглавено определяне на разтворимостта 12

3. Конвертирайте уравнението за решаване на него. Пренапишете уравнението в проста алгебрична форма. Използвайте факта, че знаете за броя на молекулите и йоните. Така вместо броя на атомите на разтвореното съединение, неизвестна стойност X и изразяват броя йони чрез X.

В нашия пример е необходимо да се пренапише следното уравнение: 7.1 × 10 = [pb] [I].

Тъй като само един оловен атом (PB) е включен в съединението, броят на разтворените молекули ще бъде равен на броя на свински йони. Така можем да приравняваме [pb] и x.

Тъй като всеки йон олово представлява два йодуи (I), броят на йодните атоми трябва да бъде приравнен 2x.

В резултат на това уравнението е 7.1 × 10 = (x) (2x).

Изображение, озаглавено определяне на етап на разтворимост 13

4. Ако е необходимо, помислете за общи йони. Пропуснете тази стъпка, ако веществото се разтваря в чиста вода. Въпреки това, ако използвате решение, което вече съдържа една или повече йони, които ви интересуват (общи йони), разтворимостта може значително да намалее. Ефектът от общите йони е особено забележим за слабо разтворими вещества и в такива случаи може да се предположи, че огромното мнозинство от разтворените йони вече присъстваха в решението по-рано. Пренапишете уравнението и обмислете добре известните моларни концентрации в нея (бенки на литър, или m) вече разтворени йони. Правилно неизвестни стойности X за тези йони.

Например, ако оловът йодид вече присъства в разтвор с концентрация от 0.2М, трябва да пренапишете уравнението, както следва: 7.1 × 10 = (0.2m + x) (2х). Тъй като стойността на 0.2m е много по-голяма от x, можете да напишете уравнението под формата на 7.1 × 10 = (0.2m) (2x).

Изображение, озаглавено определяне на етап 14 на разтворимост 14

пет. Решават уравнение. Намерете стойността на x, за да разберете колко е разтворима тази връзка. Поради определянето на работата на разтворимостта, отговорът ще бъде изразен в молове с разтворено вещество на литър вода. За да изчислите крайния резултат, може да се нуждаете от калкулатор.

Да се разтвори в чиста вода, т.е. при липса на общи йони, ние намираме:

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 mones на литър вода. Това е много малко количество, така че това вещество е практически неразтворимо.

От какво имаш нужда

Работна маса за разтворимост (K_sp) Различни връзки.

Съвети

Ако има експериментални данни за разтворимостта на съединението, можете да използвате същото уравнение, за да изчислите продукта за разтворимост K_sp За това вещество.

Предупреждения

Въпреки липсата на общоприето съгласие за термините, химиците са съгласни с повечето вещества. Несъгласията могат да възникнат само в случай на няколко връзки, за които са дадени различни стойности в различни таблици.
В някои доста стари директории, NH връзка₄О, приписвано на разтворимо. Това е неправилно: въпреки че можете да разкриете йони NH₄ и о, в малки количества, те не могат да бъдат разпределени, за да получат връзка.