Tartalom

• Lépni
• 1/2 módszer: Gyors szabályok használata
• 2/2 módszer: A K. oldhatóságának kiszámítása_sp
• Szükségletek
• Tippek
• Figyelmeztetések

A kémia területén az oldhatóságot egy szilárd anyag tulajdonságainak leírására használják, amely folyadékkal keveredik és teljesen feloldódik, anélkül, hogy feloldatlan részecskék maradnának. Csak (töltött) ionos vegyületek oldhatók. Gyakorlati célból elegendő néhány szabály megjegyzése vagy a szabályok felsorolása, hogy megmondhassa, hogy a legtöbb ionos vegyület szilárd marad-e vízzel keverve, vagy jelentős mennyiségű anyag feloldódik-e. A valóságban egyes molekulák akkor is feloldódnak, ha nem lát semmilyen változást, ezért a pontos kísérletekhez tudnia kell, hogyan kell kiszámítani ezt az összeget.

Lépni

1/2 módszer: Gyors szabályok használata

1. Tudjon meg többet az ionos vegyületekről. Minden atomnak általában számos elektronja van, de néha megszereznek vagy elveszítenek egy extra elektront. Az eredmény egy ion elektromos töltéssel. Amikor egy negatív töltésű ion (egy extra elektron) találkozik egy pozitív töltésű ionnal (hiányzik egy elektron), akkor összekapcsolódnak, akárcsak két mágnes negatív és pozitív vége. Az eredmény egy ionos kötés.
   • Negatív töltésű ionokat hívunk anionokés pozitív töltésű ionok kationok.
   • Normális esetben az atomok elektronjainak száma megegyezik a protonok számával, ahol az elektromos töltések egyensúlyban vannak.
2. Ismerje az oldhatóságot. Vízmolekulák (H.₂O) szokatlan szerkezetűek, amellyel mágnesként viselkednek: az egyik végén pozitív töltés van, míg a másik végén negatív a töltés. Ha ionkötést keverünk a vízzel, ezek a "vízmágnesek" összegyűlnek körülötte, és megpróbálják széthúzni a pozitív és a negatív ionokat. Néhány ionos kötés nem túl szoros; ezek oldódómert a víz elszakítja és feloldja a kötést. Más kompozitok erősebb kötésekkel rendelkeznek és vannak Nem megoldhatómert a vízmolekulák ellenére is összetarthatnak.
   • Egyes kapcsolatok belső kötésekkel rendelkeznek, amelyek erejükben összehasonlíthatók a víz húzásával. Ezek az anyagok közepesen oldódik, mert a kötvények jelentős része (de nem az összes) széthúzódik.
3. Tanulmányozza az oldhatóság szabályait. Mivel az atomok közötti kölcsönhatások meglehetősen összetettek, nem mindig intuitív, hogy mely vegyületek oldódnak és oldhatatlanok. Keresse meg a vegyület első ionját az alábbi listában, hogy megtudja, hogyan viselkedik általában, majd ellenőrizze a kivételeket, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a második ion nem működik-e rendellenesen.
   • Például stroncium-klorid (SrCl₂), keresse meg az Sr vagy Cl szót az alább felsorolt ​​félkövér lépésekben. A Cl "többnyire megoldható", ezért ellenőrizze az alábbiakat. Az Sr nem szerepel kivételként, ezért az SrCl₂ oldható legyen.
   • Az alábbiakban felsoroljuk az egyes szabályok leggyakoribb kivételeit. Vannak más kivételek, de valószínűleg nem találja őket egy közös kémiaórán vagy laboratóriumban.
4. A vegyületek oldhatók, ha alkálifémeket tartalmaznak, beleértve Li, Na, K, Rb és Cs. Ezeket az IA csoport elemeinek is nevezik: lítium, nátrium, kálium, rubídium és cézium. Szinte minden ilyen ionok bármely vegyülete oldható.
   • Kivétel: Li₃PO₄ nem oldódik.
5. Vegyületek NO-val₃, C₂H.₃O₂, NEM₂, ClO₃ és ClO₄ oldhatók. Ezek a nitrát, az acetát, a nitrit, a klorát és a perklorát ionok. Vegye figyelembe, hogy az acetátot gyakran OAc-vel rövidítik.
   • Kivételek: Ag (OAc) (ezüst-acetát) és Hg (OAc)₂ (higany-acetát) nem oldódnak.
   • AgNO₂ és a KClO₄ csak "részben oldhatóak".
6. a Cl, Br és I vegyületek általában oldhatók. A klorid-, bromid- és jodidionok szinte mindig oldható vegyületeket képeznek, más néven halogén sókat.
   • Kivétel: Ha ezek bármelyike ​​ezüst (Ag), higany (Hg₂) vagy ólom (Pb), az eredmény nem oldódik. Ugyanez vonatkozik a kevésbé ismert réz (Cu) és tallium (Tl) vegyületekre is.
7. Kapcsolatok az SO-val₄ általában oldhatók. A szulfátion általában oldható vegyületeket képez, de számos kivétel létezik.
   • Kivételek: A szulfátion oldhatatlan vegyületeket képez a következő ionokkal: stroncium Sr, bárium Ba, ólom Pb, ezüst Ag, kalcium Ca, rádium Ra és diatomi ezüst Ag₂. Ne feledje, hogy az ezüst-szulfát és a kalcium-szulfát éppen annyira oldódik, hogy néha kevéssé oldhatónak nevezzük őket.
8. Az OH vagy S vegyületek nem oldódnak. Ezek a hidroxid-, illetve a szulfidionok.
   • Kivételek: Emlékszel az alkálifémekre (I-A csoport), és mennyire szeretnek oldhatatlan vegyületeket képezni? Li, Na, K, Rb és Cs mindegyike oldható vegyületeket képez hidroxid vagy szulfid ionokkal. Ezenkívül a hidroxid alkáliföldfém (II-A csoport) ionokkal oldható sókat képez: kalcium-Ca, stroncium Sr és bárium-Ba. Vegye figyelembe, hogy az alkáliföldfém-vegyülettel rendelkező hidroxidnak éppen annyi molekulája van, hogy összetapadjon, hogy néha "nehezen oldódónak" lehessen tekinteni.
9. Vegyületek CO-val₃ vagy PO₄ nem oldódnak. Utoljára ellenőrizze a karbonát- és foszfátionokat, és tudnia kell, mit várhat a vegyülettől.
   • Kivételek: Ezek az ionok oldható vegyületeket képeznek a szokásos anyagokkal, a Li, Na, K, Rb és Cs alkálifémekkel, valamint ammónium-NH-val.₄.

2/2 módszer: A K. oldhatóságának kiszámítása_sp

1. Keresse meg a K állandó oldhatósági szorzatát._sp. Ez az állandó az egyes kapcsolatoknál más és más, ezért a tankönyvben vagy az online táblázatban kell megkeresnie. Mivel ezeket az értékeket kísérletileg határozzák meg, táblázatokonként nagyon változhatnak, ezért a legjobb a tankönyvben szereplő táblázatot használni, ha van ilyen. Eltérő rendelkezés hiányában a legtöbb táblázat 25 ° C környezeti hőmérsékletet feltételez.
   • Például, ha fel akarja oldani az ólom-jodidot (PbI₂), írja le az oldhatósági szorzat egyensúlyi állandóját. Ha táblázatot használ a bilbo.chm.uri.edu oldalon, használja a 7.1 × 10 konstansot.
2. Először írja le a kémiai egyenletet. Először határozza meg, hogy a vegyület hogyan bomlik ionokká, amikor feloldódik. Most írjon egyenletet K-val._sp egyrészt az egyes ionokról.
   • Például egy PbI molekula₂ feloszlik a Pb, I és egy másik I ionokra (csak egy ion töltését kell ismerned vagy utánanézned, mert tudod, hogy a teljes vegyületnek mindig semleges töltése van).
   • Írja fel a 7.1 × 10 = [Pb] [I] egyenletet
3. Állítsa be az egyenletet a változók használatához. Írja át az egyenletet egyetlen algebra feladatként, felhasználva a molekulák vagy ionok számának ismeretét. Állítsa be az x értéket egyenlő mennyiségű anyaggal, amely feloldódik, és írja át a változókat az egyes ionok számaként x-ben.
   • Példánkban átírunk 7,1 × 10 = [Pb] [I]
   • Mivel csak egy ólomion (Pb) van a vegyületben, az oldott vegyületmolekulák száma megegyezik a szabad ólomionok számával. Tehát helyettesíthetjük a [Pb] -t x-szel.
   • Mivel minden egyes ólomionhoz két jódion (I) tartozik, a jódatomok számát 2x-szel egyenlővé tehetjük.
   • Az egyenlet most 7,1 × 10 = (x) (2x)
4. Fontolja meg a szokásos ionokat, ha vannak ilyenek. Ha a vegyületet tiszta vízben oldja, hagyja ki ezt a lépést. Ha azonban a vegyületet oldatban oldjuk, amely már tartalmaz egy vagy több alkotó iont ("közös ion"), az oldhatóság jelentősen csökken. A közös ionok hatása leginkább a többnyire oldhatatlan vegyületekben figyelhető meg, és ezekben az esetekben feltételezhető, hogy az egyensúlyi állapotú ionok túlnyomó része az oldatban már jelen lévő ionból származik. Írja át az egyenletet a már oldatban lévő ionok ismert moláris koncentrációjával (mol / liter vagy M), helyettesítve az adott ionra használt x értékét.
   • Például, ha ólom-jód vegyületünket 0,2 M ólom-kloridot (PbCl₂), akkor újraírhatjuk az egyenletet 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). És akkor, mivel a 0,2 M olyan magas koncentráció, mint az x, ezt nyugodtan átírhatjuk úgy, hogy 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).
5. Oldja meg az egyenletet. Oldja meg x-et, és tudja, mennyire oldható a vegyület. Az oldhatósági állandó meghatározásának módja miatt válaszát az oldott vegyület mol / liter vízmennyiségének számaként fejezzük ki. Szüksége lehet számológépre a végső válasz megtalálásához.
   • Az alábbiak a tiszta vízben való oldhatóságra vonatkoznak, nem minden közös ionnal.
   • 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 = Literenként 1,2 x 10 mol feloldódik. Ez nagyon kis mennyiség, így tudod, hogy ez a vegyület elvileg rosszul oldódik.

Szükségletek

• Az oldhatósági termékek állandóinak táblázata (K._sp) a kapcsolatokhoz.

Tippek

• Ha kísérleti adatai vannak arról, hogy egy vegyület mennyire oldódik fel, akkor ugyanazzal az egyenlettel oldhatja meg a K oldhatósági állandót_sp.

Figyelmeztetések

• Ezeknek a kifejezéseknek nincs általánosan elfogadott meghatározása, de a vegyészek egyetértenek a vegyületek többségében. Néhány marginális eset az oldott és oldatlan molekulák jelentős hányadával rendelkező vegyületekről különböző oldhatósági táblázatokkal írható le.
• Néhány régebbi tankönyv NH-t ad₄OH ismét oldható összetételként. Ez helytelen; kis mennyiségű NH₄ és OH-ionok megfigyelhetők, de nem izolálhatók vegyület képződéséhez.