Natutukoy ang solubility

Nilalaman

Upang humakbang
Paraan 1 ng 2: Paggamit ng mabilis na mga panuntunan
Paraan 2 ng 2: Pagkalkula ng solubility ng K._sp
Mga kailangan
Mga Tip
Mga babala

Sa kimika, ang solubility ay ginagamit upang ilarawan ang mga katangian ng isang solidong halo-halong at ganap na natutunaw sa isang likido, nang hindi nag-iiwan ng mga hindi natunaw na mga partikulo. Tanging (sisingilin) ang mga ionic compound na natutunaw. Para sa mga praktikal na layunin, ang pagsasaulo ng ilang mga patakaran, o pagkonsulta sa isang listahan ng mga patakaran, ay sapat na upang sabihin sa iyo kung ang karamihan sa mga ionic compound ay mananatiling solid kapag halo-halong may tubig, o kung ang isang malaking halaga ay matunaw. Sa katotohanan, ang ilang mga molekula ay matutunaw kahit na wala kang nakitang anumang mga pagbabago, kaya para sa mga tumpak na eksperimento kakailanganin mong malaman kung paano makalkula ang halagang ito.

Upang humakbang

Paraan 1 ng 2: Paggamit ng mabilis na mga panuntunan

Malaman ang higit pa tungkol sa mga ionic compound. Ang bawat atom ay karaniwang may isang bilang ng mga electron, ngunit kung minsan nakakakuha o nawawalan sila ng isang labis na elektron. Ang resulta ay iisa ion may singil sa kuryente. Kapag ang isang ion na may negatibong pagsingil (isang labis na elektron) ay nakakatugon sa isang ion na may positibong singil (nawawala ang isang elektron), magkakasama silang nagbubuklod, tulad ng negatibo at positibong mga dulo ng dalawang magneto. Ang resulta ay isang ionic bond.
- Ang mga ion na may negatibong pagsingil ay tinatawag mga anion, at mga ion na may positibong singil mga cation.
- Karaniwan, ang bilang ng mga electron sa isang atom ay katumbas ng bilang ng mga proton, kung saan ang mga singil ng kuryente ay nasa balanse.
Alam ang solubility. Mga molekula ng tubig (H.₂O) ay may isang hindi pangkaraniwang istraktura, kung saan kumilos sila tulad ng isang pang-akit: ang isang dulo ay may positibong singil habang ang isang dulo ay negatibong sisingilin. Kapag naghalo ka ng isang ionic bond na may tubig, ang mga "water magnet" na ito ay magtitipon sa paligid nito, sinusubukang hilahin ang positibo at negatibong mga ions. Ang ilang mga ionic bond ay hindi masyadong masikip; ito ay natutunawdahil mapupunit at matunaw ng tubig ang bono. Ang iba pang mga pinaghalong ay may mas malakas na bono, at ay Hindi malulutassapagkat maaari silang magkadikit sa kabila ng mga Molekyul ng tubig.
- Ang ilang mga koneksyon ay may panloob na mga bono na maihahambing sa lakas sa paghila ng tubig. Ang mga sangkap na ito ay katamtamang natutunaw, dahil ang isang makabuluhang bahagi (ngunit hindi lahat) ng mga bono ay mahihiwalay.
Pag-aralan ang mga patakaran ng solubility. Dahil ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga atomo ay medyo kumplikado, hindi palaging madaling maunawaan kung aling mga compound ang natutunaw at hindi matutunaw. Hanapin ang unang ion sa compound sa listahan sa ibaba upang malaman kung paano ito karaniwang kumikilos, pagkatapos suriin ang mga pagbubukod upang matiyak na ang pangalawang ion ay hindi nakikipag-ugnay nang abnormal.
- Halimbawa, upang magamit ang strontium chloride (SrCl₂), hanapin ang Sr o Cl sa naka-bold na mga hakbang na nakasaad sa ibaba. Si Cl ay "kadalasang nalulutas" kaya suriin ang mga pagbubukod sa ibaba. Ang Sr ay hindi ipinahiwatig bilang isang pagbubukod, kaya ang SrCl₂ matunaw.
- Ang pinakakaraniwang mga pagbubukod sa bawat panuntunan ay nakalista sa ibaba. Mayroong iba pang mga pagbubukod, ngunit marahil ay hindi mo mahahanap ang mga ito sa isang karaniwang klase sa kimika o lab.
Natutunaw ang mga compound kapag naglalaman ang mga ito ng mga metal na alkali, kabilang ang Li, Na, K, Rb at Cs. Tinatawag din itong mga elemento ng Group IA: lithium, sodium, potassium, rubidium at cesium. Halos anumang compound na may alinman sa mga ions na ito ay natutunaw.
- Exception: Li₃Si PO₄ ay hindi natutunaw.
Compound sa HINDI₃, C₂H.₃O₂, HINDI₂, ClO₃ at ClO₄ natutunaw. Ang mga ito ay nitrate, acetate, nitrite, chlorate at perchlorate ions ayon sa pagkakabanggit. Tandaan na ang acetate ay madalas na pinaikling ng OAc.
- Mga pagbubukod: Ag (OAc) (silver acetate) at Hg (OAc)₂ (mercury acetate) ay hindi natutunaw.
- AgNO₂ at KClO₄ ay "bahagyang natutunaw" lamang.
ang mga compound na may Cl, Br at ako ay karaniwang natutunaw. Ang mga ionside ng klorido, bromide at iodide ay halos palaging bumubuo ng natutunaw na mga compound, na kilala rin bilang mga halogen asing-gamot.
- Exception: Kung alinman sa mga ito ay nagbubuklod sa mga ions ng pilak (Ag), mercury (Hg₂), o tingga (Pb), ang resulta ay hindi natutunaw. Nalalapat ang pareho sa hindi gaanong karaniwang mga compound na may tanso (Cu) at thallium (Tl).
Mga koneksyon sa SO₄ ay karaniwang natutunaw. Ang sulpate ion ay karaniwang bumubuo ng natutunaw na mga compound, ngunit maraming mga pagbubukod.
- Mga pagbubukod: Ang sulfate ion ay bumubuo ng hindi matutunaw na mga compound na may mga sumusunod na ions: strontium Sr, barium Ba, lead Pb, silver Ag, calcium Ca, radium Ra at diatomic silver Ag₂. Tandaan na ang pilak sulpate at calcium sulfate ay natunaw sapat lamang upang minsan ay matawag na matipid na natutunaw.
Ang mga compound sa OH o S ay hindi natutunaw. Ito ang mga ion ng hydroxide at sulfide, ayon sa pagkakabanggit.
- Mga pagbubukod: Naaalala mo ba ang mga alkali metal (Pangkat I-A) at kung gaano nila kagustuhan na bumuo ng mga hindi matutunaw na compound? Ang Li, Na, K, Rb at Cs ay pawang bumubuo ng natutunaw na mga compound na may mga hydroxide o sulfide ions. Bilang karagdagan, ang hydroxide ay bumubuo ng mga natutunaw na asing-gamot na may mga alkalina na metal na lupa (Pangkat II-A) na mga ions: calcium Ca, strontium Sr at barium Ba. Tandaan na ang hydroxide na may alkalina na compound ng lupa ay may sapat na mga molekula na magkadikit na kung minsan ay maituturing na "matipid na matutunaw".
Compound sa CO₃ o PO₄ hindi natutunaw. Suriin ang isang huling oras para sa mga ion ng carbonate at phosphate, at dapat mong malaman kung ano ang aasahan mula sa compound.
- Mga pagbubukod: Ang mga ion na ito ay bumubuo ng natutunaw na mga compound na may karaniwang mga sangkap, ang mga alkali na metal na Li, Na, K, Rb at Cs, pati na rin sa ammonium NH₄.

Paraan 2 ng 2: Pagkalkula ng solubility ng K._sp

Hanapin ang produktong solubility ng pare-pareho na K._sp. Ang pare-pareho na ito ay naiiba para sa bawat koneksyon, kaya kakailanganin mong tingnan ito sa isang talahanayan sa iyong libro o sa online. Dahil ang mga halagang ito ay natutukoy nang eksperimento, maaari silang mag-iba nang malaki sa bawat talahanayan, kaya pinakamahusay na gamitin ang talahanayan sa iyong libro, kung mayroong isa. Maliban kung nakasaad sa ibang paraan, ang karamihan sa mga talahanayan ay ipinapalagay ang temperatura sa paligid ng 25o C.
- Halimbawa, kung nais mong matunaw ang lead iodide (PbI₂), isulat ang pare-pareho ng balanse ng produktong solubility. Kung gumagamit ka ng isang talahanayan sa bilbo.chm.uri.edu, gamitin ang pare-pareho na 7.1 × 10.
Una, isulat ang equation ng kemikal. Una, tukuyin kung paano masisira ang compound sa mga ions kapag natutunaw ito. Sumulat ngayon ng isang equation sa K._sp sa isang banda at ang mga indibidwal na ions sa kabilang banda.
- Halimbawa, isang Molekyul ng PbI₂ nahahati sa mga ions Pb, ako at isa pang I (kailangan mo lamang malaman o tingnan ang singil ng isang ion, dahil alam mo na ang kabuuang compound ay palaging may isang walang bayad na singil).
- Isulat ang equation 7.1 × 10 = [Pb] [I]
Ayusin ang equation upang magamit ang mga variable. Isulat muli ang equation bilang isang solong problema sa algebra, gamit ang iyong kaalaman sa bilang ng mga molekula o ions. Itakda ang x pantay sa dami ng sangkap na matutunaw, at isulat muli ang mga variable bilang mga numero ng bawat ion sa mga tuntunin ng x.
- Sa aming halimbawa, nagsusulat kami ng 7.1 × 10 = [Pb] [I]
- Dahil mayroon lamang isang lead ion (Pb) sa compound, ang bilang ng mga natunaw na mga molekula ng tambalan ay magiging katumbas ng bilang ng mga libreng lead ion. Kaya maaari nating palitan ang [Pb] ng x.
- Dahil mayroong dalawang mga iodine ions (I) para sa bawat lead ion, maaari nating ipantay ang bilang ng mga iodine atoms sa 2x.
- Ang equation ngayon ay nagbabasa ng 7.1 × 10 = (x) (2x)
Isaalang-alang ang mga karaniwang ions, kung mayroon man. Laktawan ang hakbang na ito kung natutunaw mo ang compound sa purong tubig. Gayunpaman, kung ang tambalan ay natunaw sa isang solusyon na naglalaman na ng isa o higit pa sa mga bumubuo ng mga ions (isang "karaniwang ion"), ang solubility ay makabuluhang nabawasan. Ang epekto ng mga karaniwang ions ay kapansin-pansin sa mga compound na karamihan ay hindi matutunaw, at sa mga kasong ito ay maaaring ipagpalagay na ang karamihan sa mga ions sa balanse ay nagmula sa ion na naroroon sa solusyon. Isulat muli ang equation sa kilalang konsentrasyon ng molar (moles bawat litro, o M) ng mga ions na nasa solusyon, na pinapalitan ang halaga ng x na ginamit mo para sa ion na iyon.
- Halimbawa, kung ang aming lead-iodine compound ay natunaw sa isang solusyon na naglalaman ng 0.2 M lead chloride (PbCl₂), pagkatapos ay maaari nating muling isulat ang equation bilang 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x). At pagkatapos, dahil ang 0.2M ay tulad ng isang mas mataas na konsentrasyon kaysa sa x, maaari nating ligtas itong muling isulat bilang 7.1 × 10 = (0.2M) (2x).
Lutasin ang equation. Malutas para sa x at malaman kung paano natutunaw ang compound. Dahil sa paraan ng pagtukoy ng pare-pareho ng solubility, ipapakita ang iyong sagot bilang bilang ng mga moles ng natunaw na compound bawat litro ng tubig. Maaaring kailanganin mo ang isang calculator upang mahanap ang pangwakas na sagot.
- Nalalapat ang sumusunod sa solubility sa purong tubig, hindi sa anumang karaniwang mga ions.
- 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 = Ang 1.2 x 10 moles bawat litro ay matutunaw. Ito ay isang napakaliit na halaga, kaya't alam mo na ang compound na ito ay sa prinsipyo na hindi mahinang malulusaw.

Mga kailangan

Talaan ng mga pare-pareho para sa mga produktong natutunaw (K._sp) para sa mga koneksyon.

Mga Tip

Kung mayroon kang data mula sa mga eksperimento tungkol sa antas kung saan natunaw ang isang compound, maaari mong gamitin ang parehong equation upang malutas ang solubility pare-pareho K_sp.

Mga babala

Walang katanggap-tanggap na kahulugan ng mga term na ito, ngunit ang mga chemist ay sumasang-ayon sa karamihan ng mga compound. Ang ilang mga marginal na kaso tungkol sa mga compound na may isang makabuluhang proporsyon ng natunaw at hindi natunaw na mga molekula ay maaaring inilarawan sa iba't ibang mga solubility table.
Ang ilang mga mas matatandang aklat ay nagbibigay sa NH₄OH muli bilang isang natutunaw na komposisyon. Ito ay hindi tama; maliit na halaga ng NH₄ at ang mga ion ng OH ay maaaring maobserbahan, ngunit hindi maaaring ihiwalay upang makabuo ng isang compound.