Jeden z pierwszych eksperymentów naukowych, jaki pamiętam, polegał na dodaniu soli do szklanki wody i niecierpliwym czekaniu, aż się rozpuści. Chociaż byłem podekscytowany widokiem znikającej soli, zdecydowanie nie rozumiałem zawiłości rozpuszczalności. Na szczęście rozpuszczalność opiera się na liście zasad, które pomagają nam określić stopień rozpuszczalności substancji, na przykład prawdopodobieństwo rozpuszczenia się soli w wodzie (podpowiedź – jest to bardzo prawdopodobne). Omówimy, czym jest rozpuszczalność i jak działa, a także przedstawimy pełną listę zasad rozpuszczalności, które pomogą Ci określić rozpuszczalność substancji.
Co to jest rozpuszczalność?
Rozpuszczalność to zdolność substancji do rozpuszczania . Substancja, która się rozpuszcza, nazywa się substancją rozpuszczoną, a substancja, w której się rozpuszcza, nazywa się rozpuszczalnikiem. Powstałą substancję nazywa się roztworem. Ogólnie rzecz biorąc, substancja rozpuszczona jest ciałem stałym, a rozpuszczalnik jest cieczą, tak jak w powyższym przykładzie soli w wodzie. Jednakże substancje rozpuszczone mogą być w dowolnym stanie: gazowym, ciekłym lub stałym. Na przykład napój gazowany to roztwór, w którym substancją rozpuszczoną jest gaz, a rozpuszczalnikiem jest ciecz.
Substancję rozpuszczoną uważa się za nierozpuszczalną, jeśli nie można jej rozpuścić w stosunku większym niż 10000:1. Chociaż wiele związków jest częściowo lub w większości nierozpuszczalnych, nie ma substancji całkowicie nierozpuszczalnej w wodzie , co oznacza, że w ogóle nie może się rozpuścić. W zasadach rozpuszczalności zobaczysz, że wiele związków oznaczonych jako nierozpuszczalne ma wyjątki, takie jak węglany. Częściowo dlatego ważne jest ścisłe przestrzeganie zasad rozpuszczalności.
zajebisty język
Kiedy pracujesz nad równaniami chemicznymi lub budujesz hipotezę, reguły rozpuszczalności są pomocne w przewidywaniu stanów końcowych substancji. Będziesz w stanie dokładnie przewidzieć, jakie kombinacje doprowadzą do jakich rezultatów.
Zasady rozpuszczalności dotyczą jedynie zdolności substancji stałych jonowych do rozpuszczania się w wodzie. Chociaż możemy obliczyć rozpuszczalność, mierząc każdą substancję i postępując zgodnie z równaniem, zasady rozpuszczalności pozwalają nam określić rozpuszczalność substancji przed próbą jej wytworzenia.
Zasady rozpuszczalności
Bardzo ważne jest, aby zasady zawarte na tej liście były przestrzegane w odpowiedniej kolejności, ponieważ jeśli reguła wydaje się sprzeczna z inną zasadą, zasada, która jest najważniejsza, jest tą, której będziesz przestrzegać . Substancje na tej liście podane są poprzez nazwy pierwiastków. Odniesienie się do poniższego układu okresowego pomoże Ci w pracy nad nazwami i grupami pierwiastków.
-
Sole zawierające pierwiastki z grupy I (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) są rozpuszczalne. Istnieje kilka wyjątków od tej reguły. Sole zawierające jon amonowy (NH4+) są również rozpuszczalne.
-
Sole zawierające jon azotanowy (NO3-) są na ogół rozpuszczalne.
-
Sole zawierające Cl -, Br - lub I - są na ogół rozpuszczalne. Ważnymi wyjątkami od tej reguły są sole halogenkowe Ag+, Pb2+ i (Hg2)2+. Zatem AgCl, PbBr2 i Hg2Cl2 są nierozpuszczalne.
-
Większość soli srebra jest nierozpuszczalna. AgNO3 i Ag(C2H3O2) są powszechnymi rozpuszczalnymi solami srebra; praktycznie wszystkie inne są nierozpuszczalne.
-
Większość soli siarczanowych jest rozpuszczalna. Ważne wyjątki od tej reguły obejmują CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 i SrSO4.
-
Większość soli wodorotlenkowych jest tylko słabo rozpuszczalna. Sole wodorotlenkowe pierwiastków grupy I są rozpuszczalne. Sole wodorotlenkowe pierwiastków grupy II (Ca, Sr i Ba) są słabo rozpuszczalne. Sole wodorotlenkowe metali przejściowych i Al3+ są nierozpuszczalne. Zatem Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 nie są rozpuszczalne.
-
Większość siarczków metali przejściowych, w tym CdS, FeS, ZnS i Ag2S, jest wysoce nierozpuszczalna. Arsen, antymon, bizmut i siarczki ołowiu są również nierozpuszczalne.
-
Węglany są często nierozpuszczalne. Węglany grupy II (CaCO3, SrCO3 i BaCO3) są nierozpuszczalne, podobnie jak FeCO3 i PbCO3.
-
Chromiany są często nierozpuszczalne. Przykłady obejmują PbCrO4 i BaCrO4.
-
Fosforany, takie jak Ca3(PO4)2 i Ag3PO4, są często nierozpuszczalne.
zamień całą Javę
-
Fluorki, takie jak BaF2, MgF2 i PbF2, są często nierozpuszczalne.
Przykładowe pytania
1. Wybierz związki, które są zawsze Rozpuszczalny w wodzie
A. BaSO4
B. HG2 I2
c. Na igrzyskach olimpijskich
D. Na2SO3
W. Ag ClO3
F. CrCl3
G. FePO4
2. Oznacz każdy z poniższych jako rozpuszczalny Lub nierozpuszczalny
a. Li OH
B. HgSO4
C. Pb Br2
D. Rb2 S
mi. W I2
F. H3 AsO4
G. Ani Cro4
3. Które (jeśli w ogóle) srebro jest rozpuszczalne: Chlorek srebra AgCl , fosforan srebra, Ag3PO4 lub fluorek srebra, AgF ?
Odpowiedzi
1. Wybierz związki, które są zawsze rozpuszczalny w wodzie (pogrubione są poprawne)
A. BaSO4 (patrz zasada 5)
B. HG2I2 (patrz zasada 3)
C. To och (patrz zasada 1)
D. Na2SO3 (patrz zasada 1)
To jest . Przy ClO3 (patrz zasada 3)
F. CrCl3 (patrz zasada 3)
G. Fe PO4 (patrz zasada 6)
Notatka: Litera e jest przykładem wykorzystania kolejności reguł do określenia rozpuszczalności. Zasada 4 mówi, że srebro (Ag) jest często nierozpuszczalne, ale zasada 3 mówi, że chlorany (Cl) są rozpuszczalne. Ponieważ Ag ClO3 jest chloranem srebra, a zasada 3 poprzedza regułę 4, zastępuje ją. Związek ten jest rozpuszczalny.
2. Oznacz każdy z poniższych składników jako rozpuszczalny lub nierozpuszczalny
a. Li OH rozpuszczalny - Zasada nr 1
program c dla tablicy dwuwymiarowej
B. Fe(OH)2 nierozpuszczalny - zasada 7
C. Pb Br2 nierozpuszczalny – zasada 2
Jest. Rb2 SO3 rozpuszczalny - Zasada nr 1
mi. W I2 rozpuszczalny – zasada 3
F. H3 AsO4 nierozpuszczalny - zasada 10
G. Ani CRo4 nierozpuszczalny - zasada 8
3. Które (jeśli w ogóle) srebro jest rozpuszczalne: Chlorek srebra AgCl, fosforan srebra, Ag3PO4 lub fluorek srebra, AgF ?
Żadne z powyższych srebra nie jest rozpuszczalne. Zasada nr 4 stwierdza, że sole srebra (Ag) są
nierozpuszczalny, z jednym wyjątkiem z azotanem srebra, AgNO3.
Jak działa rozpuszczalność
Jak wynika z naszych zasad rozpuszczalności, niektóre substancje są bardzo dobrze rozpuszczalne, inne zaś są nierozpuszczalne lub mają słabą rozpuszczalność. Przyjrzyjmy się, jak działa rozpuszczalność, aby lepiej zrozumieć zasady rozpuszczalności.
Czynniki wpływające na rozpuszczalność
To, czy substancja jest rozpuszczalna i w jakim stopniu, zależy od wielu czynników. Substancje rozpuszczone zazwyczaj najlepiej rozpuszczają się w rozpuszczalnikach, które mają największe podobieństwo molekularne. Polarność jest głównym czynnikiem wpływającym na rozpuszczalność substancji. Cząsteczki, których jeden koniec jest naładowany ujemnie, a drugi dodatnio, są uważane za polarne, co oznacza, że mają bieguny elektryczne. Jeśli cząsteczka nie ma takiego składu jonowego, uważa się ją za niepolarną.
Ogólnie rzecz biorąc, substancje rozpuszczone są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach, które są do nich najbardziej podobne pod względem molekularnym. Polarne substancje rozpuszczone będą lepiej rozpuszczać się w polarnych rozpuszczalnikach, a niepolarne substancje rozpuszczone będą lepiej rozpuszczać się w niepolarnych rozpuszczalnikach. Na przykład cukier jest polarną substancją rozpuszczoną i bardzo dobrze wchłania się w wodzie. Jednakże cukier miałby niską rozpuszczalność w niepolarnej cieczy, takiej jak olej roślinny. Ogólnie rzecz biorąc, substancje rozpuszczone będą również bardziej rozpuszczalne, jeśli cząsteczki substancji rozpuszczonej będą mniejsze niż cząsteczki rozpuszczalnika.
Inne czynniki wpływające na rozpuszczalność to ciśnienie i temperatura. W niektórych rozpuszczalnikach po podgrzaniu cząsteczki wibrują szybciej i są w stanie rozbić substancję rozpuszczoną. Ciśnienie ma znaczenie głównie w przypadku substancji gazowych i ma niewielki lub żaden wpływ na substancje ciekłe.
kasa za pomocą gita
Szybkość rozpuszczania odnosi się do szybkości rozpuszczania substancji i jest niezależna od rozpuszczalności. Rozpuszczalność zależy całkowicie od właściwości fizycznych i chemicznych substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika i nie ma na niego wpływu szybkość rozwiązania. Szybkości nie należy uwzględniać w rozpuszczalności substancji. Może to być często mylące przy pierwszej nauce o rozpuszczalności, ponieważ na wizualnym przykładzie obserwowanie szybkiego rozpuszczania się czegoś może wydawać się potwierdzeniem jego zdolności do rozpuszczania. Jednakże proces rozpuszczania jest wyjątkowy i szybkość jego rozpuszczania nie jest uwzględniana w równaniu.
Przewidywanie wyników
Kiedy substancję rozpuszczoną miesza się z rozpuszczalnikiem, istnieją trzy możliwe wyniki: Jeśli w roztworze jest mniej substancji rozpuszczonej niż maksymalna ilość, jaką jest w stanie rozpuścić (rozpuszczalność), jest to rozcieńczony roztwór . Jeśli ilość substancji rozpuszczonej jest dokładnie taka sama jak jej rozpuszczalność nasycony. Jeśli substancji rozpuszczonej jest więcej niż można rozpuścić, nadmiar oddziela się od roztworu i tworzy a Osad .
Roztwór uważa się za nasycony, jeśli dodanie dodatkowej substancji nie powoduje zwiększenia stężenia roztworu. Dodatkowo roztwór jest mieszalny, gdy można go zmieszać w dowolnym stosunku - dotyczy to głównie cieczy, takich jak etanol, C2H5OH i woda, H2O.
Znajomość i przestrzeganie zasad rozpuszczalności jest najlepszym sposobem przewidzenia wyniku dowolnego rozwiązania. Jeśli wiemy, że substancja jest nierozpuszczalna, jest prawdopodobne, że będzie zawierała nadmiar substancji rozpuszczonej, tworząc w ten sposób osad. Jednakże związki, o których wiemy, że są dobrze rozpuszczalne, takie jak sól, prawdopodobnie tworzą roztwory w różnych proporcjach; w tym przypadku będziemy w stanie określić, ile substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika potrzeba do utworzenia każdego roztworu i czy w ogóle możliwe jest jego utworzenie.
Myśląc teraz o eksperymencie z solą w wodzie, jasne jest, że sól – znana również jako NaCl lub chlorek sodu – byłaby wysoce rozpuszczalna zgodnie z naszymi zasadami rozpuszczalności. Chlorek sodu zawiera Na, który jest prawie zawsze rozpuszczalny zgodnie z zasadą 1, oraz Cl, który jest zwykle rozpuszczalny zgodnie z zasadą 3. Chociaż mogę to stwierdzić na podstawie samych zasad, nic nie umniejsza magii oglądania związków chemicznych rozkładających się i rozpuszczających na twoich oczach. Pamiętaj, aby mieć pod ręką tablice okresowe i podczas następnego eksperymentu zwróć szczególną uwagę na zasady rozpuszczalności.
Co dalej?
Przygotowujesz się do testu z chemii AP?Zapoznaj się z naszymi artykułami na temat każdy dostępny test praktyczny AP Chemistry oraz najlepszy przewodnik po badaniach AP Chem. Zamiast tego brać IB? Zacznij od naszych notatek do nauki IB Chemistry.
Szukasz dodatkowej pomocy z chemii?Przeprowadzimy Cię przez stała rozpuszczalności (K sp ) i jak to rozwiązać , wyjaśnij , jak zrównoważyć równania chemiczne i omów tutaj przykłady zmian fizycznych i chemicznych .
Jeśli potrzebujesz więcej przewodników naukowych niezwiązanych z chemią, zapoznaj się z tymi przewodnikami na temat wyszukiwania gęstość wody , Definicja komensalizm , I jak obliczyć przyspieszenie .