Çözünürlüyü necə hesablamaq olar: 14 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: Jason Gerald | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-15 08:09

Kimyada həll olunmayan hissəciklər buraxmadan bir maye ilə qarışdırılan və tamamilə həll olunan bərk birləşmələrin xüsusiyyətlərini təsvir etmək üçün istifadə olunur. Yalnız ionlaşmış (yüklü) birləşmələr həll oluna bilər. Rahatlıq üçün, bir neçə qaydanı əzbərləyə və ya siyahıya istinad edərək, bərk birləşmələrin çoxunun suya salındıqda bərk qalacağını və ya çox miqdarda həll olunacağını öyrənə bilərsiniz. Əslində, bəzi molekullar dəyişikliyi görə bilməsəniz də həll olacaq. Təcrübənin dəqiqliklə aparılması üçün həll olunan miqdarın necə hesablanacağını bilməlisiniz.

Addım

Metod 1 /2: Tez Qaydalardan istifadə

Addım 1. İon birləşmələrini araşdırın

Normalda hər bir atomun müəyyən sayda elektronu var. Ancaq bəzən atomlar elektron qazanır və ya itirir. Nəticə bir ion elektriklə doldurulmuşdur. Mənfi yüklü bir ion (bir əlavə elektronu olan) müsbət yüklü bir ionla qarşılaşdıqda (bir elektron itirir), iki ion bir maqnitin müsbət və mənfi qütbləri kimi bir -birinə bağlanır və bir ionlu birləşmə əmələ gətirir.

• Mənfi yüklü ionlara deyilir anion, müsbət yüklü ion deyilir kation.
• Normal şəraitdə, elektronların sayı bir atomdakı protonların sayına bərabərdir və bununla da elektrik yükünü inkar edir.

Addım 2. Çözünürlük mövzusunu anlayın

Su molekulları (H.₂O) maqnitə bənzər qeyri -adi bir quruluşa malikdir. Bir ucu müsbət, digər ucu isə mənfi yüklüdür. Bir ion birləşməsi suya yerləşdirildikdə, su "maqniti" onu əhatə edəcək və müsbət və mənfi ionları cəlb etməyə və ayırmağa çalışacaq. Bəzi ion birləşmələrindəki bağlar çox güclü deyil. Belə bir birləşmə suda həll olur çünki su ionları ayıracaq və həll edəcək. Bəzi digər birləşmələr daha güclü bağlara malikdir suda həll olunmur su molekulları ilə əhatə olunmasına baxmayaraq.

Digər müxtəlif birləşmələr, suyun molekulları çəkdiyi qüvvə qədər güclü olan daxili bağlara malikdir. Belə birləşmələr adlanır suda az həll olunur çünki birləşmənin böyük bir hissəsi su ilə cəlb olunur, lakin qalan hissəsi hələ də əridilmişdir.

Addım 3. Çözünürlük haqqında qaydaları öyrənin

Atomlararası qarşılıqlı təsir olduqca mürəkkəbdir. Suda həll olan və ya həll olunmayan birləşmələr sadəcə intuitiv olaraq görülə bilməz. Davranışını müəyyən etmək üçün aşağıdakı siyahıda axtarılan ilk ionu tapın. Sonra, ikinci ionun qeyri -adi qarşılıqlı təsirlərə malik olmadığından əmin olmaq üçün istisnalar olub olmadığını yoxlayın.

• Məsələn, Strontium Chloride (SrCl₂), aşağıda qalın hərflərlə Sr və ya Cl tapın. Cl "ümumiyyətlə suda həll olunur", buna görə istisnalar üçün növbəti birini yoxlayın. Sr istisnaya daxil deyil, buna görə də SrCl₂ mütləq suda həll olur.
• Hər bir qayda üçün ən çox yayılmış istisnalar aşağıda verilmişdir. Bir neçə başqa istisna var, amma ümumiyyətlə laboratoriyada və ya kimya dərslərində tapılmayacaq.

Addım 4. Kompozisiyalar tərkibində Li də daxil olmaqla qələvi metallar varsa həll oluna bilər⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺və Cs⁺.

Bu elementlər qrup IA elementləri olaraq da bilinir: lityum, natrium, kalium, rubidiyum və sezium. Bu ionlardan birini ehtiva edən demək olar ki, bütün birləşmələr suda həll olur.

• İstisna:

  Li₃PO₄ suda həll olunmur.

Addım 5. YOX₃^-, C₂H₃O₂^-, YOX₂^-, ClO₃^-və ClO₄^- suda həll olur.

Adlar sırasıyla nitrat, asetat, nitrit, xlorat və perklorat ionlarıdır. Qeyd edək ki, asetat tez -tez OAC -a qısaldılır.

• İstisna:

  Ag (OAc) (Gümüş asetat) və Hg (OAc)₂ (civə asetat) suda həll olunmur.

• AgNO₂^- və KClO₄^- yalnız "suda az həll olunur".

Addım 6. Cl birləşmələri^-, Br^-, və mən^- ümumiyyətlə suda az həll olur.

Xlorid, bromid və yodid ionları həmişə halid duzları adlanan suda həll olunan birləşmələr əmələ gətirirlər.

• İstisna:

  Bu ionlardan biri gümüş ionu Ag bağlayırsa⁺, civə Hg₂²⁺və ya qurğuşun Pb²⁺, yaranan birləşmə suda həll olunmur. Eyni şey daha az yayılmış birləşmə, yəni Cu cütü üçün də keçərlidir⁺ və tallium Tl⁺.

Addım 7. SO tərkibli birləşmələr₄^2- ümumiyyətlə suda həll olur.

Sulfat ionu ümumiyyətlə suda həll olunan birləşmələr əmələ gətirir, lakin bəzi istisnalar var.

• İstisna:

  Sulfat ionu suda həll olunmayan birləşmələr əmələ gətirir: stronsium Sr²⁺, bari Ba²⁺, aparıcı Pb²⁺, gümüş Ag⁺, kalsium Ca²⁺, radium Ra²⁺və diatomik gümüş Ag₂²⁺. Diqqət yetirin ki, gümüş sulfat və kalsium sulfat kifayət qədər həll olunur, bəziləri onları suda az həll edir.

Addım 8. OH ehtiva edən birləşmələr^- və ya S^2- suda həll olunmur.

Yuxarıdakı ionlara hidroksid və sulfid deyilir.

• İstisna:

  Qələvi metalları (I-A qrupları) xatırlayın və bu qruplardakı elementlərin ionları suda asanlıqla həll olunan birləşmələr əmələ gətirirmi? Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺və Cs⁺ hidroksid və ya sulfid ionları ilə suda həll olunan birləşmələr əmələ gətirəcəkdir. Bundan əlavə, hidroksidlər qələvi torpaq ionları ilə suda həll olunan duzlar əmələ gətirir (II-A qrupu): kalsium Ca²⁺, stronsium Sr²⁺və barium Ba²⁺. Diqqət yetirin ki, hidroksidlərdən və qələvi torpaqlardan əmələ gələn birləşmələr hələ də kifayət qədər bir -birinə bağlanmış molekullara malikdirlər və buna bəzən "suda az həll olunan" deyilir.

Addım 9. CO tərkibli birləşmələr₃^2- və ya PO₄^3- suda həll olunmur.

Bir daha karbonat və fosfat ionlarını yoxlayın. Artıq ionların birləşməsinin nə olacağını bilməlisiniz.

• İstisna:

  Bu ionlar qələvi metallarla, yəni Li ilə suda həll olunan birləşmələr əmələ gətirirlər⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺və Cs⁺ammonium NH kimi₄⁺.

Metod 2 /2: K ilə Çözünürlüğün Hesablanması_sp

Addım 1. K məhsulunun həll sabitliyini tapın_sp.

Hər bir birləşmənin fərqli bir sabitliyi var, onu dərsliyinizdəki və ya onlayn bir cədvəldə axtarmalı olacaqsınız. Dəyərlər eksperimental olaraq təyin olunduğundan fərqli cədvəllər fərqli sabitləri göstərə bilər. Əgər varsa, dərslikdəki cədvəllərdən istifadə etməyiniz tövsiyə olunur. Əks təqdirdə, əksər cədvəllər temperaturun 25ºC olduğunu düşünür.

Məsələn, həll olunan şey qurğuşun yodid PbI -dirsə₂, məhsulun həll olma sabitini yazın. Bilbo.chm.uri.edu üzərindəki cədvələ istinad edərkən 7, 1 × 10 sabitini istifadə edin^–9.

Addım 2. Kimyəvi tənliyi yazın

Birincisi, birləşmənin həll edildikdə ionlara ayrılma prosesini təyin edin. Sonra K ilə kimyəvi tənliyi yazın_sp bir tərəfdə, digər tərəfdən isə qurucu ionlar.

• Məsələn, bir PbI molekulu₂ Pb ionlarına bölünür²⁺, Mən^-və mən ionlar^-. (Bir ionun yükünü bilmək və ya axtarmaq lazımdır, çünki birləşmə bütövlükdə neytral yükə malikdir.)
• 7, 1 × 10 tənliyini yazın^–9 = [Səh²⁺] [Mən^-]²

Addım 3. Dəyişəndən istifadə etmək üçün tənliyi dəyişdirin

Molekulların və ionların sayı haqqında biliklərdən istifadə edərək tənliyi sadə bir cəbr problemi olaraq yenidən yazın. Bu tənlikdə x, həll olunan birləşmələrin sayıdır. Hər bir ionun sayını təmsil edən dəyişənləri x şəklində yenidən yazın.

• Bu nümunədə tənlik 7, 1 × 10 olaraq yenidən yazılır^–9 = [Səh²⁺] [Mən^-]²
• Çünki bir qurğuşun ionu var (Pb²⁺) birləşmədə həll olunan birləşmənin molekullarının sayı sərbəst qurğuşun ionlarının sayına bərabərdir. İndi yaza bilərik [Pb²⁺] x -ə qarşı.
• İki yod ionu olduğundan (I^-) hər bir qurğuşun ionu üçün yod atomlarının sayı 2x olaraq yazıla bilər.
• İndi tənlik 7, 1 × 10 -dur^–9 = (x) (2x)²

Addım 4. Mümkünsə normal olaraq mövcud olan digər ionları da nəzərə alın

Bileşik təmiz suda həll olunarsa bu addımı atlayın. Bir birləşmə artıq bir və ya daha çox tərkibli iondan ("ümumi ionlardan") ibarət olan bir məhlulda həll edildikdə, onun həll olunma qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə artacaq. Ümumi ion təsirini ən çox suda həll olunmayan birləşmələrdə görmək olar. Bu vəziyyətdə, tarazlıqdakı ionların çoxunun həllində olan ionlardan gəldiyini güman etmək olar. Solüsyonda artıq mövcud olan ionun bilinən molar konsentrasiyasını (litrə və ya M -ə) daxil etmək üçün reaksiya tənliyini yenidən yazın və bununla da ion üçün istifadə olunan x dəyərini əvəz edin.

Məsələn, mürəkkəb qurğuşun yodid 0,2 M qurğuşun xlorid (PbCl₂) sonra tənlik 7, 1 × 10 olacaq^–9 = (0, 2M+x) (2x)². Sonra, 0.2 M x -dən daha çox konsentrasiya olduğu üçün tənlik 7.1 × 10 olaraq yenidən yazıla bilər^–9 = (0, 2M) (2x)².

Addım 5. Tənliyi həll edin

Birləşmənin suda nə qədər həll olunduğunu öyrənmək üçün x həll edin. Çözünürlük sabitliyi artıq qurulduğundan, cavab bir litr suda həll olunan maddənin mol sayına bağlıdır. Son cavabı hesablamaq üçün bir kalkulyatora ehtiyacınız ola bilər.

• Aşağıdakı cavab ümumi ionlar olmadan təmiz suda həll olunmaq üçündür.
• 7, 1×10^–9 = (x) (2x)²
• 7, 1×10^–9 = (x) (4x²)
• 7, 1×10^–9 = 4 dəfə³
• (7, 1×10^–9) 4 = x³
• x = ((7, 1 × 10^–9) ÷ 4)
• x = 1, 2 x 10^-3 litr başına mol həll olacaq. Bu miqdar o qədər kiçikdir ki, mahiyyətcə suda həll olunmur.