Saturs

• Lai soli
• 1. metode no 2: ātro kārtulu izmantošana
• 2. metode no 2: K. šķīdības aprēķināšana_sp
• Nepieciešamība
• Padomi
• Brīdinājumi

Ķīmijā šķīdību izmanto, lai aprakstītu cietās vielas īpašības, kas sajaukta ar šķidrumu un pilnībā izšķīst tajā, neatstājot neizšķīdušas daļiņas. Šķīst tikai (lādēti) jonu savienojumi. Praktiskos nolūkos ir pietiekami iegaumēt dažus noteikumus vai iepazīties ar noteikumu sarakstu, lai pateiktu, vai lielākā daļa jonu savienojumu paliks cieti, ja tos sajauc ar ūdeni, vai arī ievērojams daudzums izšķīst. Patiesībā dažas molekulas izšķīst pat tad, ja jūs neredzat nekādas izmaiņas, tāpēc precīziem eksperimentiem jums būs jāzina, kā aprēķināt šo daudzumu.

Lai soli

1. metode no 2: ātro kārtulu izmantošana

1. Uzziniet vairāk par jonu savienojumiem. Katram atomam parasti ir vairāki elektroni, bet dažreiz tie iegūst vai zaudē vienu papildu elektronu. Rezultāts ir viens jonu ar elektrisko lādiņu. Kad jons ar negatīvu lādiņu (papildu elektrons) satiek jonu ar pozitīvu lādiņu (trūkst elektrona), tie savienojas kopā, tāpat kā divu magnētu negatīvie un pozitīvie gali. Rezultāts ir jonu saite.
   • Tiek izsaukti joni ar negatīvu lādiņu anjoni, un joni ar pozitīvu lādiņu katjonus.
   • Parasti atomu elektronu skaits ir vienāds ar protonu skaitu, kur elektriskie lādiņi ir līdzsvarā.
2. Zināt šķīdību. Ūdens molekulas (H.₂O) ir neparasta struktūra, ar kuru viņi izturas kā magnēts: vienam galam ir pozitīvs lādiņš, bet otram - negatīvs lādiņš. Ja jūs sajaucat jonu saiti ar ūdeni, šie "ūdens magnēti" pulcēsies ap to, mēģinot atdalīt pozitīvos un negatīvos jonus. Dažas jonu saites nav ļoti ciešas kopā; šie ir šķīstošsjo ūdens plīsīs un izšķīdinās saiti. Citiem kompozītmateriāliem ir stiprākas saites un tādas ir Nav atrisināmsjo tie var turēties kopā neskatoties uz ūdens molekulām.
   • Dažiem savienojumiem ir iekšējas saites, kuru stiprība ir salīdzināma ar ūdens pievilkšanu. Šīs vielas ir vidēji šķīstošs, jo ievērojama daļa (bet ne visas) obligācijas tiks izvilktas.
3. Izpētiet šķīdības noteikumus. Tā kā mijiedarbība starp atomiem ir diezgan sarežģīta, ne vienmēr ir intuitīvi, kuri savienojumi ir šķīstoši un nešķīstoši. Zemāk esošajā sarakstā atrodiet pirmo jonu savienojumā, lai uzzinātu, kā tas parasti uzvedas, pēc tam pārbaudiet izņēmumus, lai pārliecinātos, ka otrais jons nedarbojas patoloģiski.
   • Piemēram, lai izmantotu stroncija hlorīdu (SrCl₂), meklējiet Sr vai Cl treknrakstā, kas norādīts zemāk. Cl ir "galvenokārt atrisināms", tāpēc pārbaudiet, vai nav izņēmumu zemāk. Sr nav norādīts kā izņēmums, tāpēc SrCl₂ jābūt šķīstošam.
   • Visizplatītākie izņēmumi katram noteikumam ir uzskaitīti zemāk. Ir arī citi izņēmumi, taču tos, iespējams, neatradīsit kopējā ķīmijas klasē vai laboratorijā.
4. Savienojumi ir šķīstoši, ja tie satur sārmu metālus, ieskaitot Li, Na, K, Rb un Cs. Tos sauc arī par IA grupas elementiem: litijs, nātrijs, kālijs, rubīdijs un cēzijs. Gandrīz jebkurš savienojums ar kādu no šiem joniem ir šķīstošs.
   • Izņēmums: Li₃PO₄ nav šķīstošs.
5. Savienojumi ar NO₃, C₂H.₃O₂, NĒ₂, ClO₃ un ClO₄ ir šķīstoši. Tie ir attiecīgi nitrāta, acetāta, nitrīta, hlorāta un perhlorāta joni. Ņemiet vērā, ka acetātu bieži saīsina ar OAc.
   • Izņēmumi: Ag (OAc) (sudraba acetāts) un Hg (OAc)₂ (dzīvsudraba acetāts) nav šķīstoši.
   • AgNO₂ un KClO₄ ir tikai "daļēji šķīstoši".
6. savienojumi ar Cl, Br un I parasti ir šķīstoši. Hlorīda, bromīda un jodīda joni gandrīz vienmēr veido šķīstošus savienojumus, kurus sauc arī par halogēna sāļiem.
   • Izņēmums: Ja kāds no šiem savienojas ar sudraba (Ag), dzīvsudraba (Hg₂) vai svinu (Pb), rezultāts nav šķīstošs. Tas pats attiecas uz retāk sastopamajiem savienojumiem ar varu (Cu) un talliju (Tl).
7. Savienojumi ar SO₄ parasti šķīst. Sulfāta jons parasti veido šķīstošus savienojumus, taču ir vairāki izņēmumi.
   • Izņēmumi: Sulfāta jons veido nešķīstošus savienojumus ar šādiem joniem: stroncijs Sr, bārijs Ba, svins Pb, sudrabs Ag, kalcijs Ca, radijs Ra un diatomiskais sudrabs Ag₂. Ņemiet vērā, ka sudraba sulfāts un kalcija sulfāts izšķīst tieši tik daudz, lai tos dažkārt sauktu par maz šķīstošiem.
8. Savienojumi ar OH vai S nav šķīstoši. Tie ir attiecīgi hidroksīda un sulfīda joni.
   • Izņēmumi: Vai atceraties sārmu metālus (I-A grupa) un cik ļoti viņiem patīk veidot nešķīstošus savienojumus? Li, Na, K, Rb un Cs visi veido šķīstošus savienojumus ar hidroksīda vai sulfīda joniem. Turklāt hidroksīds veido šķīstošus sāļus ar sārmu zemes metālu (II-A grupa) joniem: kalcija Ca, stroncija Sr un bārija Ba. Ņemiet vērā, ka hidroksīdā ar sārmainā zemes savienojumu ir tieši tik daudz molekulu, lai tie saliptu, lai to dažreiz uzskatītu par "maz šķīstošu".
9. Savienojumi ar CO₃ vai PO₄ nav šķīstoši. Pēdējo reizi pārbaudiet, vai nav karbonātu un fosfātu jonu, un jums vajadzētu zināt, ko sagaidīt no savienojuma.
   • Izņēmumi: Šie joni veido šķīstošus savienojumus ar parastajām vielām, sārmu metāliem Li, Na, K, Rb un Cs, kā arī ar amonija NH₄.

2. metode no 2: K. šķīdības aprēķināšana_sp

1. Uzmeklējiet konstantes K šķīdības reizinājumu._sp. Katram savienojumam šī konstante ir atšķirīga, tāpēc jums tas būs jāmeklē tabulā jūsu mācību grāmatā vai tiešsaistē. Tā kā šīs vērtības tiek noteiktas eksperimentāli, tās var būt ļoti atšķirīgas katrā tabulā, tāpēc vislabāk ir izmantot tabulu mācību grāmatā, ja tāda ir. Ja vien nav norādīts citādi, lielākajā daļā tabulu tiek pieņemta 25o C apkārtējā temperatūra.
   • Piemēram, ja vēlaties izšķīdināt svina jodīdu (PbI₂), pierakstiet šķīdības produkta līdzsvara konstanti. Ja izmantojat tabulu vietnē bilbo.chm.uri.edu, izmantojiet konstanti 7.1 × 10.
2. Vispirms pierakstiet ķīmisko vienādojumu. Vispirms nosakiet, kā savienojums sadaloties sadalās jonos. Tagad uzrakstiet vienādojumu ar K._sp no vienas puses un atsevišķi joni no otras puses.
   • Piemēram, PbI molekula₂ sadalās jonos Pb, I un citā I (jums jāzina vai jāmeklē tikai viena jona lādiņš, jo jūs zināt, ka kopējam savienojumam vienmēr ir neitrāls lādiņš).
   • Uzrakstiet vienādojumu 7,1 × 10 = [Pb] [I]
3. Pielāgojiet vienādojumu, lai izmantotu mainīgos. Pārrakstiet vienādojumu kā vienu algebras problēmu, izmantojot savas zināšanas par molekulu vai jonu skaitu. Iestatiet x vienādu ar vielas daudzumu, kas izšķīdīs, un pārrakstiet mainīgos kā katra jona skaitļus x izteiksmē.
   • Mūsu piemērā mēs pārrakstām 7,1 × 10 = [Pb] [I]
   • Tā kā savienojumā ir tikai viens svina jons (Pb), izšķīdušo savienojuma molekulu skaits būs vienāds ar brīvo svina jonu skaitu. Tātad [Pb] mēs varam aizstāt ar x.
   • Tā kā katram svina jonam ir divi joda joni (I), mēs varam pielīdzināt joda atomu skaitu 2x.
   • Vienādojums tagad skan 7,1 × 10 = (x) (2x)
4. Apsveriet parastos jonus, ja tādi ir. Izlaidiet šo soli, ja savienojumu izšķīdināt tīrā ūdenī. Tomēr, ja savienojums tiek izšķīdināts šķīdumā, kas jau satur vienu vai vairākus jonus ("parasto jonu"), šķīdība ir ievērojami samazināta. Parasto jonu ietekme ir visizteiktākā savienojumos, kas lielākoties nešķīst, un šajos gadījumos var pieņemt, ka lielākā daļa jonu līdzsvarā nāk no jonā, kas jau atrodas šķīdumā. Pārrakstiet vienādojumu ar zināmo šķīdumā esošo jonu zināmo molāro koncentrāciju (moli uz litru vai M), aizstājot x vērtību, kuru izmantojāt šim jonam.
   • Piemēram, ja mūsu svina-joda savienojums tiktu izšķīdināts šķīdumā, kas satur 0,2 M svina hlorīda (PbCl₂), tad vienādojumu varam pārrakstīt kā 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Un tad, tā kā 0,2 M ir tik liela koncentrācija nekā x, mēs to varam droši pārrakstīt kā 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).
5. Atrisiniet vienādojumu. Atrisiniet x un zināt, cik savienojums ir šķīstošs. Šķīdības konstantes noteikšanas veida dēļ jūsu atbilde tiks izteikta kā izšķīdušā savienojuma molu skaits uz litru ūdens. Jums var būt nepieciešams kalkulators, lai atrastu galīgo atbildi.
   • Šis attiecas uz šķīdību tīrā ūdenī, nevis ar parastajiem joniem.
   • 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 = Izšķīdīs 1,2 x 10 moli litrā. Tas ir ļoti mazs daudzums, tāpēc jūs zināt, ka šis savienojums principā ir slikti šķīstošs.

Nepieciešamība

• Konstantu tabula šķīdības produktiem (K._sp) savienojumiem.

Padomi

• Ja jums ir eksperimentu dati par savienojuma izšķīdināšanas pakāpi, varat izmantot to pašu vienādojumu, lai atrisinātu šķīdības konstanti K_sp.

Brīdinājumi

• Nav vispārpieņemtas šo terminu definīcijas, bet ķīmiķi vienojas par lielāko daļu savienojumu. Dažus marginālus gadījumus attiecībā uz savienojumiem ar ievērojamu izšķīdušo un neizšķīdušo molekulu daļu var aprakstīt ar dažādām šķīdības tabulām.
• Dažas vecākas mācību grāmatas dod NH₄OH atkal kā šķīstošs sastāvs. Tas ir nepareizi; nelielos daudzumos NH₄ un OH jonus var novērot, bet tos nevar izolēt, lai izveidotu savienojumu.