Az egyik első tudományos kísérlet, amire emlékszem, az volt, hogy sót tettem egy csésze vízhez, és alig vártam, hogy feloldódjon. Bár izgatottan láttam, hogy a só eltűnni látszik, határozottan nem értettem az oldhatóság bonyolultságát. Szerencsére az oldhatóság egy olyan szabálylistát követ, amely segít meghatározni, hogy egy anyag mennyire oldódik, például mennyire valószínű, hogy a só feloldódik a vízben (sneak peek – nagyon valószínű). Meg fogjuk vizsgálni, hogy mi az oldhatóság, hogyan működik, valamint az oldhatósági szabályok teljes listáját, amelyek segítenek meghatározni az anyagok oldhatóságát.
Mi az oldhatóság?
Az oldhatóság az anyag azon képessége, hogy feloldódjon . Az oldott anyagot oldott anyagnak, azt az anyagot pedig, amelyben oldódik, oldószernek nevezzük. A kapott anyagot oldatnak nevezzük. Általában az oldott anyag szilárd halmazállapotú, az oldószer pedig folyékony, mint például a fenti só a vízben. Az oldott anyagok azonban bármilyen halmazállapotúak lehetnek: gáz, folyékony vagy szilárd. Például a szénsavas ital olyan oldat, amelyben az oldott anyag gáz, az oldószer pedig folyadék.
Egy oldott anyagot akkor tekintünk oldhatatlannak, ha nem tud 10000:1-nél nagyobb arányban feloldódni. Míg sok vegyület részben vagy többnyire oldhatatlan, nincs vízben teljesen oldhatatlan anyag , vagyis egyáltalán nem tud feloldódni. Az oldhatósági szabályokban látni fogja, hogy sok oldhatatlanként jelölt vegyület esetében vannak kivételek, például a karbonátok. Részben ezért is fontos az oldhatósági szabályok szigorú betartása.
mikor kezdődik a q2
Amikor kémiai egyenleteken dolgozik vagy hipotézist állít fel, az oldhatósági szabályok hasznosak az érintett anyagok végállapotának előrejelzésében. Képes lesz pontosan megjósolni, hogy milyen kombinációk milyen eredményekhez vezetnek.
Az oldhatósági szabályok csak az ionos szilárd anyagok vízben való oldódási képességére vonatkoznak. Míg az oldhatóságot kiszámíthatjuk az egyes anyagok mérésével és egy egyenlet követésével, az oldhatósági szabályok lehetővé teszik, hogy meghatározzuk egy anyag oldhatóságát, mielőtt megpróbálná létrehozni.
Oldhatósági szabályok
Nagyon fontos, hogy a listán szereplő szabályokat sorrendben betartsák, mert ha egy szabály ellentmondani látszik egy másik szabálynak, az a szabály, amelyik az első, amit követsz . A listán szereplő anyagok elemnevükkel vannak megadva. Az alábbi periódusos táblázatra való hivatkozás segít az elemnevek és csoportok átdolgozásában.
-
Az I. csoportba tartozó elemeket (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) tartalmazó sók oldhatók. E szabály alól kevés kivétel van. Az ammóniumiont (NH4+) tartalmazó sók szintén oldhatók.
-
A nitrátiont (NO3-) tartalmazó sók általában oldódnak.
-
A Cl-, Br- vagy I-tartalmú sók általában oldhatók. Ez alól a szabály alól fontos kivételek az Ag+, Pb2+ és (Hg2)2+ halogenid sói. Így az AgCl, a PbBr2 és a Hg2Cl2 oldhatatlan.
-
A legtöbb ezüstsó oldhatatlan. Az AgNO3 és az Ag(C2H3O2) az ezüst szokásos oldható sói; gyakorlatilag az összes többi oldhatatlan.
-
A legtöbb szulfátsó oldható. Ez alól a szabály alól fontos kivételek a CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 és SrSO4.
-
A legtöbb hidroxidsó csak kismértékben oldódik. Az I. csoportba tartozó elemek hidroxid sói oldhatók. A II. csoportba tartozó elemek hidroxid sói (Ca, Sr és Ba) gyengén oldódnak. Az átmeneti fémek hidroxid sói és az Al3+ oldhatatlanok. Így a Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 nem oldódik.
-
Az átmeneti fémek legtöbb szulfidja nagyon oldhatatlan, ideértve a CdS-t, FeS-t, ZnS-t és Ag2S-t. Az arzén, az antimon, a bizmut és az ólom-szulfidok szintén oldhatatlanok.
-
A karbonátok gyakran oldhatatlanok. A II. csoportba tartozó karbonátok (CaCO3, SrCO3 és BaCO3) oldhatatlanok, csakúgy, mint a FeCO3 és a PbCO3.
-
A kromátok gyakran oldhatatlanok. Ilyen például a PbCrO4 és a BaCrO4.
-
A foszfátok, például a Ca3(PO4)2 és az Ag3PO4 gyakran oldhatatlanok.
a mysql nem egyenlő
-
A fluorok, például a BaF2, MgF2 és PbF2 gyakran oldhatatlanok.
Mintakérdések
1. Válassza ki a megfelelő vegyületeket mindig vízben oldódik
a. BaSO4
b. HG2 I2
c. Az olimpián
d. Na2SO3
ban ben. Ag ClO3
f. Cr Cl3
g. Fe PO4
2. Jelölje be a következőket: oldódó vagy oldhatatlan
a) Li OH
b. Hg SO4
c. Pb Br2
d. Rb2 S
e. Az I2
f. H3 AsO4
g. A Cro4 sem
3. Melyik (ha van) ezüst oldható: Ezüst-klorid AgCl , ezüst-foszfát, Ag3 PO4 , vagy ezüstfluorid, AgF ?
Válaszok
1. Válassza ki a megfelelő vegyületeket mindig vízben oldódik (a vastag betűk helyesek)
a. BaSO4 (lásd az 5. szabályt)
b. HG2I2 (lásd a 3. szabályt)
bináris keresési fa]
c. Az az Ó (lásd az 1. szabályt)
d. Na2SO3 (lásd az 1. szabályt)
Ez . ClO3-nál (lásd a 3. szabályt)
f. Cr Cl3 (lásd a 3. szabályt)
g. Fe PO4 (lásd a 6. szabályt)
Jegyzet: e betű egy példa a szabályok sorrendjének használatára az oldhatóság meghatározására. A 4. szabály szerint az ezüstök (Ag) gyakran oldhatatlanok, a 3. szabály szerint viszont a klorátok (Cl) oldhatók. Mivel az Ag ClO3 egy ezüst-klorát, és a 3. szabály megelőzi a 4. szabályt, ez felülírja azt. Ez a vegyület oldható.
2. Jelölje meg a következők mindegyikét oldhatónak vagy oldhatatlannak
a) Li OH oldódó - 1. szabály
b. Fe(OH)2 oldhatatlan - 7. szabály
c. Pb Br2 oldhatatlan – 2. szabály
van. Rb2 SO3 oldódó - 1. szabály
e. Az I2 oldódó – 3. szabály
f. H3 AsO4 oldhatatlan - 10. szabály
g. A CRo4-et sem oldhatatlan - 8. szabály
3. Melyik (ha van) ezüst oldható: Ezüst-klorid AgCl, ezüst-foszfát, Ag3 PO4 , vagy ezüstfluorid, AgF ?
A fenti ezüstök egyike sem oldódik. A 4. szabály szerint az ezüstsók (Ag) azok
oldhatatlan, ezüst-nitráttal, AgNO3-mal, mint egy kivétel.
Hogyan működik az oldhatóság
Amint azt az oldhatósági szabályainkból láthatjuk, egyes anyagok nagyon jól oldódnak, míg mások oldhatatlanok vagy kevéssé oldódnak. Vessünk egy pillantást az oldhatóság működésére, hogy jobban megértsük az oldhatósági szabályokat.
Az oldhatóságot befolyásoló tényezők
Az, hogy egy anyag oldható-e vagy sem, és milyen mértékben, számos tényezőtől függ. Az oldott anyagok általában olyan oldószerekben oldódnak a legjobban, amelyeknek a legnagyobb molekuláris hasonlóságai vannak. A polaritás az anyag oldhatóságának fő tényezője. Azok a molekulák, amelyek egyik vége negatív, a másik pozitív töltésű, polárisnak minősül, ami azt jelenti, hogy elektromos pólusaik vannak. Ha egy molekula nem rendelkezik ilyen ionos felépítéssel, akkor nem polárisnak tekintjük.
Általában az oldott anyagok olyan oldószerekben oldódnak, amelyek molekulárisan leginkább hasonlítanak rájuk. A poláris oldott anyagok jobban oldódnak poláris oldószerekben, és a nem poláris oldott anyagok jobban oldódnak a nem poláris oldószerekben. Például a cukor poláris oldott anyag, és nagyon jól felszívódik vízben. A cukor azonban rosszul oldódik egy nem poláris folyadékban, például a növényi olajban. Általában az oldott anyagok is jobban oldódnak, ha az oldott anyagban lévő molekulák kisebbek, mint az oldószerben lévők.
Az oldhatóságot befolyásoló egyéb tényezők a nyomás és a hőmérséklet. Egyes oldószerekben hevítéskor a molekulák gyorsabban rezegnek, és képesek szétszedni az oldott anyagot. A nyomás főként olyan tényező, amikor gáz anyag van jelen, és alig vagy egyáltalán nincs hatással a folyékony anyagokra.
a-b metszés
Az oldódási sebesség arra utal, hogy az anyag milyen gyorsan oldódik fel, és elkülönül az oldhatóságtól. Az oldhatóság teljes mértékben az oldott anyag és az oldószer fizikai és kémiai tulajdonságaitól függ , és nem befolyásolja a megoldás sebessége. A sebességet nem szabad beleszámítani egy anyag oldhatóságába. Ez gyakran zavaró lehet, amikor először tanulnak az oldhatóságról, mivel egy vizuális példában, ha valami gyors oldódást figyelünk, az úgy érezheti, mintha az oldódási képesség megerősítése lenne. Az oldhatóság folyamata azonban egyedi, és az oldódás sebességét nem veszik figyelembe az egyenletben.
Eredmények előrejelzése
Ha egy oldott anyagot összekeverünk egy oldószerrel, akkor három lehetséges kimenetel lehetséges: Ha az oldatban kevesebb oldott anyag van, mint amennyit fel tud oldani (az oldhatóság), akkor ez egy híg oldat . Ha az oldott anyag mennyisége pontosan megegyezik az oldhatósággal telített. Ha több oldott anyag van, mint amennyi feloldható, a felesleg kiválik az oldatból, és a kicsapódik .
Egy oldatot telítettnek tekintünk, ha további oldott anyag hozzáadása nem növeli az oldat koncentrációját. Ezenkívül az oldat elegyedik, ha bármilyen arányban összekeverhető – ez főleg folyadékokra vonatkozik, például etanolra, C2H5OH-ra és vízre, H2O-ra.
Az oldhatósági szabályok ismerete és betartása a legjobb módja az adott megoldás kimenetelének előrejelzésének. Ha tudjuk, hogy egy anyag oldhatatlan, akkor valószínűleg több oldott anyag van benne, így csapadék képződik. Azok a vegyületek azonban, amelyekről tudjuk, hogy jól oldódnak, mint a só, valószínűleg különböző arányú oldatokat képeznek; ebben az esetben meg tudjuk határozni, hogy mennyi oldott anyagra és oldószerre van szükség az egyes oldatok előállításához, és egyáltalán lehetséges-e.
Ha most a só a vízben kísérletre gondolunk, egyértelmű, hogy a só – más néven NaCl vagy nátrium-klorid – az oldhatósági szabályaink szerint nagyon jól oldódik. A nátrium-klorid nátriumot tartalmaz, amely az 1. szabály szerint szinte mindig oldódik, és Cl-t, amely általában a 3. szabály szerint oldódik. Bár ezt csak a szabályokra pillantva meg tudom állapítani, semmi sem veszi el azt a varázslatot, hogy a kémiai vegyületek a szemed láttára bomlanak le és oldódnak fel. Ne felejtse el kéznél tartani a periódusos táblákat, és a következő kísérlet során fokozottan ügyeljen az oldhatósági szabályokra.
Mi a következő lépés?
Felkészülés az AP kémia tesztre?Tanulmányozd cikkeinket a minden elérhető AP kémia gyakorlati teszt és a végső AP Chem tanulmányi útmutató. IB-t szedsz helyette? Kezdje az IB Chemistry tanulmányi jegyzeteivel.
További kémiai segítséget keres?Végigvezetjük a oldhatósági állandó (K sp ) és hogyan lehet megoldani , magyarázza el, hogyan kell egyensúlyba hozni a kémiai egyenleteket, és nézzen át példákat a fizikai és kémiai változásokra itt.
Ha további, nem kémiával kapcsolatos tudományos útmutatókra van szüksége, feltétlenül tekintse meg ezeket az útmutatókat a a víz sűrűsége , a kommenzalizmust meghatározó , és hogyan kell kiszámítani a gyorsulást .