Saturs

• Soļi
• Ko tev vajag
• Padoms
• Brīdinājums

Ķīmijā šķīdību izmanto, lai aprakstītu cieta savienojuma īpašības, kad tas ir pilnībā izšķīdināts šķidrumā, neatstājot nešķīstošus atlikumus. Šķīst tikai jonu savienojumi (lādēti). Faktiski jums ir jāiegaumē tikai daži principi vai jāmeklē literatūra, lai uzzinātu, vai jonu savienojums paliks ciets, ja to pievienos ūdenim, vai arī liels daudzums izšķīst. Patiesībā noteikts molekulu daudzums izšķīst pat tad, ja jūs neredzat nekādas izmaiņas, tāpēc, lai eksperiments būtu precīzs, jums jāzina, kā aprēķināt šo izšķīdušās vielas daudzumu.

Soļi

1. metode no 2: izmantojiet ātrās kārtulas

1. 

   Uzziniet par jonu savienojumiem. Katram atomam parasti ir noteikts skaits elektronu, bet dažreiz tas saņem vai atdod elektronu. Šis process padara to par vienu joni jāmaksā. Kad jons ar negatīvu lādiņu (viena elektrona pārpalikums) sastop jonu ar pozitīvu lādiņu (trūkst elektrona), tie savienosies kā divu magnētu katods un anods. Rezultāts veido jonu savienojumu.
   • Joniem ir negatīvs lādiņš anjoni, un joniem ir pozitīvs lādiņš katijons.
   • Parasti elektronu skaits atomā ir vienāds ar protonu skaitu, tāpēc tam nav maksas.

2. 

   
   
   Izprotiet šķīdību. Ūdens molekula (H₂O) ir neregulāra struktūra, tāpēc tā atgādina magnētu: vienam galam ir pozitīvs lādiņš, bet otram - negatīvs lādiņš. Ievietojot jonu savienojumu ūdenī, šie ūdens "magnēti" pulcējas ap to, cenšoties atdalīt pozitīvos un negatīvos jonus.
   • Daži jonu savienojumi nav ļoti cieši absorbēti, tos uzskata šķīstošs Jo tas atdalīsies un izšķīdīs, kad pievienos ūdeni. Citiem savienojumiem ir stiprākas saites nešķīstošs jo jonus piesaista viens otram neatkarīgi no ūdens molekulas pievilcības.
   • Dažiem savienojumiem ir saistošs spēks, kas līdzvērtīgs ūdens molekulas pievilcībai. Tie tiek uzskatīti nedaudz šķīstošs jo lielākā daļa savienojumu tiks atdalīti, bet pārējie joprojām tiks piesaistīti viens otram.

3. 

   
   
   Izprot izšķīšanas principu. Tā kā atomu mijiedarbība ir tik sarežģīta, jūs nevarat pilnībā paļauties uz intuīciju, lai atšķirtu, kuri savienojumi var vai nav. Tālāk redzamajā sarakstā atrodiet pirmo savienojuma jonu, lai noskaidrotu tā kopīgās īpašības, pēc tam pārbaudiet izņēmumus, lai pārliecinātos, ka otrais jons ar to mijiedarbojas nenormāli.
   • Piemēram, lai pārbaudītu stroncija hlorīdu (SrCl₂), lūdzu, meklējiet Sr vai Cl treknrakstā zemāk. Cl ir "parasti šķīstošs", tāpēc pārbaudiet, vai zem tā nav izņēmumu. Sr nav izņēmumu sarakstā, tāpēc SrCl₂ jābūt šķīstošai.
   • Visizplatītākie izņēmumi katram noteikumam ir rakstīti zem noteikuma. Ir arī citi izņēmumi, taču maz ticams, ka tie notiks parastās ķīmijas vai laboratorijas stundās.

4. 

   
   
   Savienojumi ir šķīstoši, ja tie satur sārmu metālus, piemēram, Li, Na, K, Rb un Cs. Šie metāli ir pazīstami arī kā IA grupas elementi: litijs, nātrijs, kālijs, rubīdijs un cēzijs. Gandrīz visi savienojumi, kas satur vienu no šiem joniem, ir šķīstoši.
   • Izņēmums: Li₃PO₄ neizšķīstošs.

5. 

   NAV savienojumu₃, C₂H₃O₂, NĒ₂, ClO₃ un ClO₄ visi ir šķīstoši. Iepriekš minētajiem joniem atbilstošie nosaukumi ir nitrāts, acetāts, nitrīts, hlorāts un perhlorāts. Ņemiet vērā, ka acetātu bieži saīsina kā OAc.
   • Izņēmums: Ag (OAc) (sudraba acetāts) un Hg (OAc)₂ (dzīvsudraba acetāts) nešķīst.
   • AgNO₂ un KClO₄ tikai "nedaudz izkusis".

6. 

   Cl, Br un I savienojumi parasti ir šķīstoši. Hlorīda, bromīda un jodīda joni gandrīz vienmēr veido šķīstošus savienojumus, ko sauc par halogēna sāļiem.
   • Izņēmums: Ja kāds no iepriekš minētajiem joniem apvienojas ar sudraba joniem Ag, dzīvsudrabs Hg₂vai Pb svins veidos nešķīstošus savienojumus. Tas pats attiecas uz retāk sastopamajiem savienojumiem, kas veidojas, apvienojot tos ar vara Cu un talija Tl.

7. 

   Savienojumi, kas satur SO₄ parasti šķīst. Sulfāta joni parasti veido šķīstošus savienojumus, taču ir daudz izņēmumu.
   • Izņēmums: Sulfāta joni veido nešķīstošu savienojumu ar šādiem joniem: stroncija Sr, bārija Ba, svina Pb, sudraba Ag, kalcija Ca, radija Ra un sudraba monatomu Ag₂. Ņemiet vērā, ka sudraba sulfāts un kalcija sulfāts šķīst tikai mēreni, tāpēc daži cilvēki tos uzskata par nedaudz šķīstošiem.

8. 

   Vielas, kas satur OH vai S, nešķīst. Šiem joniem atbilstošie nosaukumi ir hidroksīdi un sulfīdi.
   • Izņēmums: Vai atceraties sārmu metālus (I-A grupas) un to, kā viņiem patīk veidot šķīstošus savienojumus? Visi Li, Na, K, Rb un Cs veido savienojumus, kas šķīst ar hidroksīda vai sulfīda joniem. Turklāt hidroksīdi veido sāļus, kas šķīst ar sārmu zemes metālu joniem (II-A grupa): kalciju Ca, stronciju Sr un bāriju Ba. Piezīme: savienojumos, kas izgatavoti no hidroksīdiem un sārmzemju metāliem, faktiski ir ievērojams skaits molekulu, kas paliek saistītas, tāpēc tās dažreiz uzskata par "nedaudz šķīstošām".

9. 

   CO saturoši savienojumi₃ vai PO₄ neizšķīstošs. Pēdējo reizi pārbaudiet karbonāta un fosfāta jonus, un jūs redzēsiet, vai jūsu savienojums ir šķīstošs.
   • Izņēmums: Šie joni veido savienojumus, kas šķīst ar sārmu metāliem, piemēram, Li, Na, K, Rb un Cs, kā arī ar amonija jonu NH₄.
   reklāma

2. metode no 2: aprēķina šķīdību no konstantes K_sp

1. 

   Uzmeklējiet šķīdības produkta konstanti K_sp. Šī konstante katram savienojumam ir atšķirīga, tāpēc jums tas jāmeklē grafikā mācību grāmatā vai tiešsaistē. Tā kā šīs vērtības tiek noteiktas eksperimentāli un var ievērojami atšķirties starp grafikiem, vislabāk ir izmantot mācību grāmatas diagrammu, ja tāda ir pieejama. Ja vien nav norādīts citādi, lielākajā daļā parauglaukumu testa temperatūra ir 25 ° C.
   • Piemēram, pieņemsim, ka jūs izšķīdināt svina jodīdu ar formulu PbI₂, uzrakstiet tā šķīdības produkta konstanti. Ja atsaucaties uz grafiku vietnē bilbo.chm.uri.edu, izmantojat konstanti 7,1 × 10.

2. 

   Uzrakstiet ķīmisko vienādojumu. Pirmais nosaka šī savienojuma jonu atdalīšanas modeli, kad tas ir izšķīdis. Tad uzrakstiet vienādojumu ar K_sp vienā pusē un komponentu joni otrā pusē.
   • Piemēram, PbI molekula₂ sadalīties jonos Pb, I un I. (Jums jāzina vai jāpārbauda tikai jonu lādiņš, jo visi savienojumi vienmēr ir elektriski neitrāli).
   • Uzrakstiet vienādojumu 7,1 × 10 =
   • Šis vienādojums ir šķīdības konstante, par 2 joniem var uzzināt šķīdības diagrammā. Tā kā ir 2 l- joni, l- jābūt kvadrātveida.

3. 

   Pārveidojiet vienādojumus, lai izmantotu mainīgos. Pārrakstiet vienādojumu, izmantojot parastās algebriskās metodes, izmantojot jums zināmo informāciju par molekulu un jonu skaitu. Iestatiet x, kas ir vienāds ar savienojuma masu, lai izšķīdinātu, un pārrakstiet vienādojumu, kur x apzīmē katra jona skaitu.
   • Šajā piemērā mums jāpārraksta vienādojums 7,1 × 10 =
   • Tā kā savienojumā ir tikai viens svina jons (Pb), izšķīdušo molekulu skaits ir vienāds ar brīvo svina jonu skaitu. Tādējādi mēs to varam iestatīt uz x.
   • Tā kā katram svina jonam ir divi joda joni (I), mēs iestatām joda atomu skaitu, kas vienāds ar 2x.
   • Tagad vienādojums kļūst par 7,1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   Ņem vērā parastos jonus, ja tādi ir. Izlaidiet šo soli, ja savienojumu izšķīdināt destilētā ūdenī. Ja savienojumu izšķīdina šķīdumā, kurā jau ir viens vai vairāki komponenta joni ("parastie joni"), savienojuma šķīdība ievērojami samazināsies. Vispārīgo jonu ietekme būs visredzamākā uz praktiski nešķīstošiem savienojumiem, un šajā gadījumā jūs varat pieņemt, ka lielākā daļa jonu līdzsvarā ir tie, kas iepriekš bija šķīdumā. Pārrakstiet vienādojumu, lai aprēķinātu šķīdumā esošo jonu molāro koncentrāciju (mol uz litru vai M), aizstājot šo vērtību ar mainīgo x, kuru izmantojat šim jonam.
   • Piemēram, ja svina jodīda savienojumu izšķīdina 0,2 M svina hlorīda (PbCl) šķīdumā₂), mēs pārrakstīsim vienādojumu kā 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Tā kā 0,2 M ir lielāka koncentrācija nekā x, mēs to varētu pārrakstīt līdz 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).

5. 

   Atrisiniet vienādojumu. Atrisiniet x, un jūs redzēsiet savienojuma šķīdību. Šķīdības konstantes definīcijā jums jāieraksta atbilde, ņemot vērā izšķīdinātā savienojuma molu skaitu litrā ūdens. Jums var būt nepieciešams izmantot datoru, lai atrastu galīgo atbildi.
   • Šis piemērs ir šķīdība destilētā ūdenī bez 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. Tā ir ļoti maza masa, tāpēc šis savienojums gandrīz nešķīst.
   reklāma

Ko tev vajag

• Savienojuma šķīdības produktu konstanšu tabula (K_sp)

Padoms

• Ja jums ir eksperimentāli dati par izšķīdušo savienojumu daudzumu, jūs varat izmantot to pašu vienādojumu, lai atrisinātu šķīdības konstante K_sp.

Brīdinājums

• Par šo terminu definīcijām nav vienprātības, bet ķīmiķi vienojas par lielāko daļu savienojumu. Vairāki īpaši savienojumi, kuros gan šķīstošās, gan nešķīstošās molekulas veido nozīmīgas sastāvdaļas, katrai no tām ir atšķirīgs šo savienojumu apraksts.
• Dažās vecajās mācību grāmatās redzams NH₄OH ir šķīstošs savienojums. Tā nav taisnība; Tika konstatēts neliels NH jonu daudzums₄ un OH, bet šie divi joni nevar apvienoties savienojumos.