Hur man bestämmer löslighet: 14 steg (med bilder)

Löslighet används i kemi för att beskriva egenskaperna hos en fast förening som blandas med och lyftes fullständigt i en vätska utan att lämna några oupplösta partiklar. Endast joniska (laddade) föreningar är lösliga. För praktiska ändamål är det tillräckligt att memorera några regler eller hänvisa till en lista över dem för att berätta om de flesta joniska föreningar kommer att vara fasta när de släpps i vatten, eller om en betydande mängd kommer att lösas upp. I själva verket kommer vissa antal molekyler att lösa upp även om du inte kan se förändringen, så för exakta experiment kan du behöva veta hur man beräknar detta belopp.

Steg

Metod 1 av 2:

Med snabba regler

1. Lär dig om joniska föreningar. Varje atom har normalt ett visst antal elektroner, men ibland hämtar de en extra elektron eller förlorar en genom en process som kallas elektronöverföring. Resultatet är en Jon, som har en elektrisk laddning. När en jon med en negativ laddning (en extra elektron) uppfyller en jon med en positiv laddning (saknas en elektron), binder de ihop precis som de negativa och positiva ändarna av 2 magneter. Resultatet är en jonisk förening.

Joner med negativa avgifter kallas anjoner, medan joner med positiva avgifter är katjoner.
Normalt är antalet elektroner i en atom lika med antalet protoner, avbryta de elektriska laddningarna.

2. Förstå löslighet. Vattenmolekyler (H₂O) ha en ovanlig struktur, vilket gör dem som liknar en magnet: ena änden har en positiv laddning, medan den andra har en negativ. När du släpper en jonisk förening i vatten, är dessa vatten "magneter" kommer att samlas runt det, försöker dra de positiva och negativa joner från varandra.

Vissa joniska föreningar är inte fast ihop väldigt bra - det här är löslig Eftersom vattnet kommer att dra åt dem och lösa dem. Andra föreningar är bundna starkare och är olöslig Eftersom de kan hålla sig ihop trots vattenmolekylerna.

Vissa föreningar har interna bindningar som liknar styrkan till vattnet. Dessa kallas Lite löslig, Eftersom en betydande mängd föreningar kommer att dras ihop, men resten kommer att vara tillsammans.

3. Studera reglerna för löslighet. Eftersom interaktionerna mellan atomer är ganska komplexa är det inte alltid intuitivt vilka föreningar är lösliga och som är olösliga. Slå upp den första jonen i föreningen på listan nedan för att ta reda på hur det vanligtvis beter sig, kontrollera undantag för att se till att den andra jonen inte har en ovanlig interaktion.

Till exempel, för att kontrollera strontiumklorid (SRCl₂), leta efter sr eller cl i de djärva stegen nedan. Cl är "vanligtvis löslig," Så kolla under det för undantag. SR är inte listat som ett undantag, så srcl₂ måste vara löslig.

De vanligaste undantagen till varje regel är skrivna under den. Det finns andra undantag, men du är osannolikt att det stöter på dem i en typisk kemi klass eller laboratorium.

4. Känna igen att föreningar är lösliga om de innehåller alkalimetaller. Alkalimetaller inkluderar Li, Na, K, RB och CS. Dessa kallas också gruppen IA-elementen: litium, natrium, kalium, rubidium och cesium. Nästan varje enskild förening som innefattar en av dessa joner är löslig.

Undantag: Li₃Po₄ är olöslig.

5. Förstå att vissa andra föreningar är lösliga. Dessa inkluderar föreningar av NO₃, C₂H₃O₂, NEJ₂, Clo₃, och clo₄. Respektivt är dessa nitrat, acetat, nitrit, klorat och perkloratjoner. Observera att acetat ofta förkortas OAC.

Undantag: AG (OAC) (silveracetat) och Hg (OAc)₂ (kvicksilveracetat) är olösliga.

Agno₂ och kclo₄ är bara "Lite löslig."

6. Observera att föreningar av Cl, Br, och jag är vanligtvis lösliga. Kloriden, bromid och jodidjoner gör nästan alltid lösliga föreningar, kallade halogensalter.

Undantag: Om något av dessa par med joner Silver AG, kvicksilver Hg₂, eller bly Pb, resultatet är olösligt. Detsamma gäller för mindre vanliga föreningar gjorda av parning med koppar Cu och Thallium TL.

7. Inse att föreningar som innehåller så₄ är vanligtvis lösliga. Sulfatjonen bildar i allmänhet lösliga föreningar, men det finns flera undantag.

Undantag: Sulfatjonen bildar olösliga föreningar med följande joner: Strontium SR, Barium BA, bly Pb, Silver AG, kalcium Ca, Radium Ra och Diatomic Silver AG₂. Observera att silversulfat och kalciumsulfat löser sig tillräckligt för att vissa människor kallar dem lite lösliga.

8. Vet att föreningar som innehåller OH eller S är olösliga. Dessa är respektive hydroxid- och sulfidjonerna.

Undantag: Kom ihåg alkalimetallerna (grupp I-A) och hur de älskar att bilda lösliga föreningar? Li, Na, K, Rb och CS alla bildar lösliga föreningar med hydroxid eller sulfidjoner. Dessutom bildar hydroxid lösliga salter med alkalistegen (grupp II-A) -joner: kalcium Ca, Strontium SR och Barium BA. Observera att föreningarna som härrör från hydroxid och en alkalisk jord har bara tillräckligt med molekyler som är bundna för att ibland övervägas "Lite löslig."

9. Förstå att föreningar som innehåller co₃ eller po₄ är olösliga. En sista kontroll för karbonat och fosfatjoner, och du borde veta vad du kan förvänta dig av din förening.

Undantag: Dessa joner bildar lösliga föreningar med de vanliga misstänkta, alkalimetallerna Li, Na, K, Rb och CS, såväl som med ammonium NH₄.

Metod 2 av 2:

Beräkning av löslighet från K_sp

1. Slå upp produktens löslighetskonstant (K_sp). Denna konstant är annorlunda för varje förening, så du måste leta upp på ett diagram i din lärobok. Eftersom dessa värden bestäms experimentellt kan de variera mycket mellan diagram, så det är bäst att gå med din läroboks diagram om den har en. Om inte annat anges, antar de flesta diagram att du arbetar med 25ºC (77ºF).

Till exempel, om du löser blyjodid eller PBI₂, Skriv ner sin produktlöslighet konstant.

Bild med titeln Bestäm löslighet Steg 11

2. Skriv den kemiska ekvationen. Först bestämma hur föreningen splittras i joner när den löser upp. Skriv sedan en ekvation med k_sp på ena sidan och de ingående joner på den andra.

Till exempel en molekyl av PBI₂ splittras i jonerna Pb, jag och en sekund i. (Du behöver bara veta eller slå upp avgiften på 1 jon, eftersom du vet att den totala föreningen alltid har en neutral laddning.)

Skriv ekvationen 7.1 × 10 = [pb] [i]

Ekvationen är produktlöslighetskonstanten, som kan hittas för de 2 joner i ett löslighetschema. Eftersom det finns 2 ioner är jag den andra kraften.

Bild med titeln Bestäm löslighet Steg 12

3. Ändra ekvationen för att använda variabler. Skriva om ekvationen som ett enkelt algebraproblem, med hjälp av vad du vet om antalet molekyler och joner. Ställ x lika med mängden av föreningen som kommer att upplösas och skriva om variablerna som representerar antalet på varje jon i termer av x.

I vårt exempel måste vi skriva om 7.1 × 10 = [pb] [i]

Eftersom det finns 1 blyjon (Pb) i föreningen, kommer antalet upplösta föreningsmolekyler att vara lika med antalet fria ledjoner. Så vi kan ställa in [pb] till x.

Eftersom det finns 2 jodjoner (I) för varje ledjon, kan vi ställa in antalet jodatomer som är lika med 2x kvadrerade.

Ekvationen är nu 7.1 × 10 = (x) (2x)

Bild med titeln Bestäm löslighet Steg 13

4. Redogöra för vanliga joner, om det är närvarande. Hoppa över det här steget om du löser föreningen i rent vatten. Om föreningen upplöses i en lösning som redan innehåller en eller flera av de ingående jonerna (a "vanlig jon") Lösligheten minskas emellertid signifikant. Den gemensamma joneffekten är mest anmärkningsvärd i föreningar som mestadels är olösliga, och i dessa fall kan du anta att den stora majoriteten av jonerna vid jämvikt kommer från jonen som redan finns i lösningen. Skriva om ekvationen för att inkludera den kända molära koncentrationen (mol per liter, eller m) av joner som redan är i lösningen, vilket byter ut värdet av X som du använde för den jonen.

Till exempel, om vår blyjodidförening löstes i en lösning med 0.2 m blyklorid (PBCl₂), vi skulle skriva om vår ekvation som 7.1 × 10 = (0.2m + x) (2x). Sedan, sedan 0.2m är en sådan högre koncentration än x, vi kan säkert skriva om det som 7.1 × 10 = (0.2m) (2x).

Bild med titeln Bestäm löslighet Steg 14

5. Lös ekvationen. Lösa för x, och du vet hur löslig föreningen är. På grund av hur löslighetskonstanten definieras, kommer ditt svar att vara när det gäller moler av föreningen upplöst, per liter vatten. Du kan behöva en räknare för att hitta det sista svaret.

Följande är för löslighet i rent vatten, inte med några vanliga joner.

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 = 1.2 x 10 mol per liter kommer att lösas upp. Detta är en mycket liten mängd, så du vet att denna förening är väsentligen olöslig.

Video.

Genom att använda den här tjänsten kan viss information delas med YouTube.

Saker du behöver

Tabell över sammansatta löslighetsproduktkonstanter (k_sp)

Tips

Om du har experimentella data om hur mycket av föreningen upplöst kan du använda samma ekvation för att lösa för löslighetskonstanten K_sp.

Varningar

Det finns ingen universellt accepterad definition av dessa villkor, men kemister är överens om de flesta föreningar. Vissa kantfallsföreningar med signifikanta mängder av både upplösta och oupplösta molekyler kan beskrivas olika av olika löslighetstabeller

Några äldre läroböcker list nh₄Åh som en löslig förening. Detta är felaktiga - små mängder NH₄ och åhjoner kan detekteras, men de kan inte isoleras för att bilda en förening.

Dela på det sociala nätverket: