Содержание

• Шагать
• Метод 1 из 2: Использование быстрых правил
• Метод 2 из 2: Расчет растворимости K._зр
• Необходимости
• Советы
• Предупреждения

В химии растворимость используется для описания свойств твердого вещества, которое смешивается с жидкостью и полностью растворяется в ней, не оставляя нерастворенных частиц. Растворимы только (заряженные) ионные соединения. Для практических целей достаточно запомнить несколько правил или проконсультироваться со списком правил, чтобы сказать вам, останется ли большинство ионных соединений твердыми при смешивании с водой или их значительное количество растворится. На самом деле некоторые молекулы растворятся, даже если вы не заметите никаких изменений, поэтому для точных экспериментов вам нужно знать, как рассчитать это количество.

Шагать

Метод 1 из 2: Использование быстрых правил

1. Узнайте больше об ионных соединениях. У каждого атома обычно есть несколько электронов, но иногда они получают или теряют один дополнительный электрон. Результат один ион с электрическим зарядом. Когда ион с отрицательным зарядом (дополнительный электрон) встречает ион с положительным зарядом (электрон отсутствует), они связываются вместе, как отрицательный и положительный концы двух магнитов. В результате образуется ионная связь.
   • Ионы с отрицательным зарядом называются анионы, а ионы с положительным зарядом катионы.
   • Обычно количество электронов в атоме равно количеству протонов, где электрические заряды находятся в равновесии.
2. Знайте растворимость. Молекулы воды (H.₂O) имеют необычную структуру, с которой они ведут себя как магниты: один конец имеет положительный заряд, а другой конец - отрицательно. Когда вы смешиваете ионную связь с водой, эти «водные магниты» собираются вокруг нее, пытаясь разделить положительные и отрицательные ионы. Некоторые ионные связи не очень прочны; эти растворимыйпотому что вода разорвет и растворит связь. Другие композиты имеют более сильные связи и Не решаетсяпотому что они могут склеиваться, несмотря на молекулы воды.
   • Некоторые соединения имеют внутренние связи, которые по силе сравнимы с силой притяжения воды. Эти вещества умеренно растворимый, потому что значительная часть (но не все) облигаций будет разорвана.
3. Изучите правила растворимости. Поскольку взаимодействия между атомами довольно сложны, не всегда интуитивно понятно, какие соединения растворимы, а какие - нерастворимы. Найдите первый ион в соединении в списке ниже, чтобы узнать, как он обычно себя ведет, затем проверьте исключения, чтобы убедиться, что второй ион не взаимодействует ненормально.
   • Например, чтобы использовать хлорид стронция (SrCl₂), выполните поиск Sr или Cl, выполнив шаги, указанные жирным шрифтом ниже. Cl "в основном разрешима", поэтому проверьте исключения ниже. Sr не указывается как исключение, поэтому SrCl₂ быть растворимым.
   • Ниже перечислены наиболее распространенные исключения из каждого правила. Есть и другие исключения, но вы, вероятно, не найдете их на обычных уроках химии или в лаборатории.
4. Соединения растворимы, если они содержат щелочные металлы, включая Li, Na, K, Rb и Cs. Их также называют элементами группы IA: литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Практически любое соединение с любым из этих ионов растворимо.
   • Исключение: Ли₃PO₄ не растворяется.
5. Соединения с NO₃, С₂ЧАС.₃О₂, НЕТ₂, ClO₃ и ClO₄ растворимы. Это ионы нитрата, ацетата, нитрита, хлората и перхлората соответственно. Обратите внимание, что ацетат часто обозначают аббревиатурой OAc.
   • Исключения: Ag (OAc) (ацетат серебра) и Hg (OAc)₂ (ацетат ртути) не растворяются.
   • AgNO₂ и KClO₄ только «частично растворимы».
6. соединения с Cl, Br и I. обычно растворимы. Ионы хлорида, бромида и йодида почти всегда образуют растворимые соединения, также известные как соли галогенов.
   • Исключение: Если любой из них связывается с ионами серебра (Ag), ртуть (Hg₂) или свинец (Pb), результат не растворим. То же самое и с менее распространенными соединениями с медью (Cu) и таллием (Tl).
7. Подключения к SO₄ обычно растворимы. Сульфат-ион обычно образует растворимые соединения, но есть несколько исключений.
   • Исключения: Сульфат-ион образует нерастворимые соединения со следующими ионами: стронций Sr, барий Ba, свинец Pb, серебро Ag, кальций Ca, радий Ra и двухатомное серебро Ag.₂. Обратите внимание, что сульфат серебра и сульфат кальция растворяются ровно настолько, чтобы их иногда называли умеренно растворимыми.
8. Соединения с ОН или S не растворяются. Это ионы гидроксида и сульфида соответственно.
   • Исключения: Вы помните щелочные металлы (группа I-A) и насколько они любят образовывать нерастворимые соединения? Li, Na, K, Rb и Cs все образуют растворимые соединения с гидроксид- или сульфид-ионами. Кроме того, гидроксид образует растворимые соли с ионами щелочноземельных металлов (Группа II-A): кальция Ca, стронция Sr и бария Ba. Обратите внимание, что гидроксид с соединением щелочноземельного металла имеет достаточно молекул, чтобы слипаться вместе, чтобы его иногда считали «умеренно растворимым».
9. Соединения с CO₃ или ПО₄ не растворимы. Проверьте в последний раз на наличие ионов карбоната и фосфата, и вы должны знать, чего ожидать от соединения.
   • Исключения: Эти ионы образуют растворимые соединения с обычными веществами, щелочными металлами Li, Na, K, Rb и Cs, а также с аммонием NH.₄.

Метод 2 из 2: Расчет растворимости K._зр

1. Найдите произведение растворимости константы K._зр. Эта константа отличается для каждого соединения, поэтому вам нужно будет найти ее в таблице в учебнике или в Интернете. Поскольку эти значения определяются экспериментально, они могут сильно различаться от таблицы к таблице, поэтому лучше использовать таблицу в учебнике, если таковая имеется. Если не указано иное, в большинстве таблиц предполагается, что температура окружающей среды составляет 25 ° C.
   • Например, если вы хотите растворить йодид свинца (PbI₂) запишите константу равновесия произведения растворимости. Если вы используете таблицу на bilbo.chm.uri.edu, используйте константу 7,1 × 10.
2. Сначала запишите химическое уравнение. Во-первых, определите, как соединение распадается на ионы при растворении. Теперь напишите уравнение с К._зр с одной стороны, и отдельные ионы - с другой.
   • Например, молекула PbI₂ расщепляется на ионы Pb, I и еще один I (вам нужно только знать или искать заряд одного иона, потому что вы знаете, что все соединение всегда имеет нейтральный заряд).
   • Напишите уравнение 7,1 × 10 = [Pb] [I]
3. Настройте уравнение, чтобы использовать переменные. Перепишите уравнение как единую задачу по алгебре, используя свои знания о количестве молекул или ионов. Установите x равным количеству вещества, которое будет растворяться, и перепишите переменные как числа каждого иона через x.
   • В нашем примере мы перепишем 7.1 × 10 = [Pb] [I]
   • Поскольку в соединении есть только один ион свинца (Pb), количество растворенных молекул соединения будет равно количеству свободных ионов свинца. Таким образом, мы можем заменить [Pb] на x.
   • Поскольку на каждый ион свинца приходится два иона йода (I), мы можем приравнять количество атомов йода к 2x.
   • Уравнение теперь выглядит следующим образом: 7,1 × 10 = (x) (2x).
4. Рассмотрим обычные ионы, если таковые имеются. Пропустите этот шаг, если вы растворяете соединение в чистой воде. Однако, если соединение растворяется в растворе, который уже содержит один или несколько составляющих ионов («обычный ион»), растворимость значительно снижается. Влияние обычных ионов наиболее заметно в соединениях, которые в большинстве своем нерастворимы, и в этих случаях можно предположить, что подавляющее большинство ионов в равновесии происходит от иона, уже присутствующего в растворе. Перепишите уравнение с известной молярной концентрацией (моль на литр или M) ионов, уже находящихся в растворе, заменив значение x, которое вы использовали для этого иона.
   • Например, если наше соединение свинца и йода было растворено в растворе, содержащем 0,2 М хлорида свинца (PbCl₂), то мы можем переписать уравнение как 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x). И затем, поскольку 0,2 M - это такая более высокая концентрация, чем x, мы можем смело переписать это как 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).
5. Решите уравнение. Решите относительно x и узнайте, насколько растворимо соединение. Из-за способа определения константы растворимости ваш ответ будет выражен как количество молей растворенного соединения на литр воды. Чтобы найти окончательный ответ, вам может понадобиться калькулятор.
   • Следующее относится к растворимости в чистой воде, а не к обычным ионам.
   • 7,1 × 10 = (х) (2x)
   • 7,1 × 10 = (х) (4x)
   • 7,1 × 10 = 4x
   • (7,1 × 10) ÷ 4 = х
   • х = ∛ ((7,1 × 10) ÷ 4)
   • х = 1,2 x 10 моль на литр растворятся. Это очень небольшое количество, поэтому вы знаете, что это соединение в принципе плохо растворяется.

Необходимости

• Таблица констант для произведений растворимости (К._зр) для подключений.

Советы

• Если у вас есть экспериментальные данные о степени растворения соединения, вы можете использовать то же уравнение для решения константы растворимости K_зр.

Предупреждения

• Не существует общепринятого определения этих терминов, но химики согласны с большинством соединений. Некоторые крайние случаи, касающиеся соединений со значительной долей растворенных и нерастворенных молекул, можно описать с помощью различных таблиц растворимости.
• Некоторые старые учебники дают NH₄ОН снова как растворимый состав. Это неверно; небольшое количество NH₄ ионы ОН могут наблюдаться, но не могут быть выделены с образованием соединения.