Содержание

• Шаги
• Что вам нужно
• Совет
• Предупреждение

В химии растворимость используется для описания свойств твердого соединения, когда оно полностью растворяется в жидкости, не оставляя нерастворимых остатков. Растворимы только ионные соединения (заряженные). Фактически, вам нужно всего лишь запомнить несколько правил или просмотреть литературу, чтобы узнать, останется ли ионное соединение твердым при добавлении в воду или растворяется его большое количество. На самом деле определенное количество молекул растворяется, даже если вы не видите никаких изменений, поэтому для того, чтобы эксперимент был точным, вы должны знать, как рассчитать это количество растворенного вещества.

Шаги

Метод 1 из 2. Используйте быстрые правила

1. 

   Узнайте об ионных соединениях. Каждый атом обычно имеет определенное количество электронов, но иногда он получает или отдает электрон. Этот процесс делает его одним ионы заряжено. Когда ион с отрицательным зарядом (избыток одного электрона) сталкивается с ионом с положительным зарядом (без электрона), они связываются вместе, как катод и анод двух магнитов. В результате образуется ионное соединение.
   • Ионы имеют отрицательный заряд, называемый анионы, а ионы имеют положительный заряд, называемый катион.
   • Обычно количество электронов в атоме равно количеству протонов, поэтому он не имеет заряда.

2. 

   
   
   Понять растворимость. Молекула воды (H₂O) имеет необычную структуру и напоминает магнит: один конец имеет положительный заряд, а другой - отрицательный. Когда вы помещаете ионное соединение в воду, эти водные «магниты» собираются вокруг него, пытаясь разделить положительные и отрицательные ионы.
   • Некоторые ионные соединения не очень сильно всасываются, их считают растворимый Потому что при добавлении в воду он отделяется и растворяется. Другие соединения имеют более сильные связи нерастворимый потому что ионы сильно притягиваются друг к другу независимо от притяжения молекулы воды.
   • Некоторые соединения обладают силой связывания, эквивалентной притяжению молекулы воды. Они считаются слабо растворимый потому что большинство соединений будут разделены, но остальные будут все равно притягиваться друг к другу.

3. 

   
   
   Понять принцип растворения. Поскольку взаимодействия между атомами настолько сложны, вы не можете полностью полагаться на интуицию, чтобы различить, какие соединения могут или не могут. Найдите первый ион в составе в списке ниже, чтобы узнать его общие свойства, затем проверьте исключения, чтобы убедиться, что второй ион не взаимодействует с ним ненормально.
   • Например, чтобы проверить хлорид стронция (SrCl₂), ищите Sr или Cl в шагах, указанных ниже жирным шрифтом. Cl «обычно растворим», поэтому проверьте исключения под ним. Sr отсутствует в списке исключений, поэтому SrCl₂ должен быть растворимым.
   • Наиболее частые исключения из каждого правила написаны под правилом. Есть и другие исключения, но они вряд ли произойдут в обычные часы химии или лаборатории.

4. 

   
   
   Соединения растворимы, если они содержат щелочные металлы, такие как Li, Na, K, Rb и Cs. Эти металлы также известны как элементы группы IA: литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Почти все соединения, содержащие один из этих ионов, растворимы.
   • Исключение: Ли₃PO₄ неразрывно.

5. 

   НЕТ соединений₃, С₂ЧАС₃О₂, НЕТ₂, ClO₃ и ClO₄ все растворимы. Названия, соответствующие указанным выше ионам, - это нитрат, ацетат, нитрит, хлорат и перхлорат. Обратите внимание, что ацетат часто обозначается аббревиатурой OAc.
   • Исключение: Ag (OAc) (ацетат серебра) и Hg (OAc)₂ (ацетат ртути) не растворим.
   • AgNO₂ и KClO₄ только «слегка растаял».

6. 

   Соединения Cl, Br и I обычно растворимы. Ионы хлорида, бромида и йодида почти всегда образуют растворимые соединения, называемые солями галогенов.
   • Исключение: Если какой-либо из вышеуказанных ионов соединяется с ионами серебра Ag, ртуть Hg₂, или свинец Pb, образуют нерастворимые соединения. То же самое верно и для менее распространенных соединений, образующихся в сочетании с медью Cu и таллином Tl.

7. 

   Соединения, содержащие SO₄ обычно растворим. Сульфат-ионы часто образуют растворимые соединения, но есть много исключений.
   • Исключение: Сульфат-ионы образуют нерастворимое соединение со следующими ионами: стронций Sr, барий Ba, свинец Pb, серебро Ag, кальций Ca, радий Ra и атомы серебра Ag.₂. Обратите внимание, что сульфат серебра и сульфат кальция только умеренно растворимы, поэтому некоторые считают их слаборастворимыми.

8. 

   Вещества, содержащие ОН или S, нерастворимы. Соответствующие названия для этих ионов - гидроксиды и сульфиды.
   • Исключение: Вы помните щелочные металлы (группы I-A) и то, как они любят образовывать растворимые соединения? Li, Na, K, Rb и Cs все образуют соединения, растворимые с гидроксид- или сульфид-ионами. Кроме того, гидроксиды образуют соли, растворимые с ионами щелочноземельных металлов (Группа II-A): кальций Ca, стронций Sr и барий Ba. Примечание: соединения, состоящие из гидроксидов и щелочноземельных металлов, действительно имеют значительное количество молекул, которые остаются связанными вместе, поэтому их иногда считают «слаборастворимыми».

9. 

   СО-содержащие соединения₃ или ПО₄ неразрывно. В последний раз проверьте наличие ионов карбоната и фосфата, и вы увидите, растворимо ли ваше соединение.
   • Исключение: Эти ионы образуют соединения, растворимые с щелочными металлами, такими как Li, Na, K, Rb и Cs, а также с ионом аммония NH.₄.
   рекламное объявление

Метод 2 из 2: рассчитайте растворимость по константе K_зр

1. 

   Найдите константу произведения растворимости K_зр. Эта константа отличается для каждого соединения, поэтому вам следует найти ее на графике в учебнике или в Интернете. Поскольку эти значения определяются экспериментально и могут значительно различаться между графиками, лучше всего использовать график из учебника, если он доступен. Если не указано иное, большинство графиков предполагают температуру испытания 25 ° C.
   • Например, предположим, что вы растворяете иодид свинца по формуле PbI₂, напишите его константу произведения растворимости. Если вы обратитесь к графику на bilbo.chm.uri.edu, тогда вы используете константу 7,1 × 10.

2. 

   Напишите химическое уравнение. Во-первых, определяют картину разделения ионов этого соединения при растворении. Затем напишите уравнение с K_зр с одной стороны и составляющие ионы с другой.
   • Например, молекула PbI₂ диссоциируют на ионы Pb, I и I. (Вам нужно только знать или проверить заряд иона, так как все соединения всегда электрически нейтральны).
   • Запишите уравнение 7,1 × 10 =
   • Это уравнение представляет собой константу растворимости, которую вы можете узнать для 2 ионов в таблице растворимости. Поскольку имеется 2 иона l-, l- должно быть квадратичным.

3. 

   Преобразуйте уравнения, чтобы использовать переменные. Перепишите уравнение, используя обычные алгебраические методы, используя информацию, которую вы знаете о количестве молекул и ионов. Установите x равным массе соединения, которое нужно растворить, и перепишите уравнение, где x представляет собой количество каждого иона.
   • В этом примере нам нужно переписать уравнение 7,1 × 10 =
   • Поскольку в соединении присутствует только один ион свинца (Pb), количество растворенных молекул равно количеству свободных ионов свинца. Следовательно, мы можем установить его на x.
   • Поскольку на каждый ион свинца приходится два иона йода (I), мы устанавливаем количество атомов йода равным 2x.
   • Теперь уравнение принимает вид 7.1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   Примите во внимание обычные ионы, если таковые имеются. Пропустите этот шаг, если вы растворяете соединение в дистиллированной воде. Если соединение растворяется в растворе, который уже содержит один или несколько компонентных ионов («обычные ионы»), растворимость соединения значительно снизится. Влияние обычных ионов будет наиболее очевидным на практически нерастворимые соединения, и в этом случае вы можете предположить, что большинство ионов в состоянии равновесия - это те, которые ранее находились в растворе. Перепишите уравнение, чтобы рассчитать молярную концентрацию (моль на литр или M) ионов, уже находящихся в растворе, заменив это значение переменной x, которую вы используете для этого иона.
   • Например, если соединение иодида свинца растворено в 0,2 М растворе хлорида свинца (PbCl)₂), мы перепишем уравнение в виде 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x). Поскольку 0,2M - это более высокая концентрация, чем x, мы могли бы переписать ее как 7,1 × 10 = (0,2M) (2x).

5. 

   Решите уравнение. Решите относительно x, и вы увидите растворимость соединения. В определении константы растворимости вы должны записать свой ответ в виде количества молей соединений, растворенных в литре воды. Возможно, вам придется использовать компьютер, чтобы найти окончательный ответ.
   • Следующий пример - растворимость в дистиллированной воде без каких-либо обычных ионов.
   • 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 маленькая масса, поэтому это соединение практически нерастворимо.
   рекламное объявление

Что вам нужно

• Таблица констант произведения растворимости соединения (K_зр)

Совет

• Если у вас есть экспериментальные данные о количестве растворенных соединений, вы можете использовать то же уравнение для определения константы растворимости K._зр.

Предупреждение

• Нет единого мнения по поводу определений этих терминов, но химики согласны с большинством соединений. Ряд специальных соединений, в которых как растворимые, так и нерастворимые молекулы составляют важные составляющие, каждое из которых имеет свое описание этих соединений.
• Некоторые старые учебники см. NH₄ОН - растворимое соединение. Это неправда; Обнаружены небольшие количества ионов NH.₄ и ОН, но эти два иона не могут объединяться в соединения.