Jedným z prvých vedeckých experimentov, ktoré si pamätám, bolo pridanie soli do šálky vody a dychtivé čakanie, kým sa rozpustí. Aj keď som bol nadšený, keď som sledoval, ako sa zdá, že soľ mizne, rozhodne som nerozumel zložitosti rozpustnosti. Našťastie, rozpustnosť sa riadi zoznamom pravidiel, ktoré nám pomáhajú určiť, do akej miery je látka rozpustná, napríklad aká je pravdepodobnosť, že sa soľ rozpustí v tejto vode (nahliadnutie – je to veľmi pravdepodobné). Prejdeme si, čo je rozpustnosť, ako to funguje a úplný zoznam pravidiel rozpustnosti, ktoré vám pomôžu určiť rozpustnosť látok.

Čo je rozpustnosť?

Rozpustnosť je schopnosť látky rozpustiť sa . Látka, ktorá je rozpustená, sa nazýva rozpustená látka a látka, v ktorej sa rozpúšťa, sa nazýva rozpúšťadlo. Výsledná látka sa nazýva roztok. Vo všeobecnosti je rozpustenou látkou tuhá látka a rozpúšťadlom je kvapalina, ako je náš príklad soli vo vode vyššie. Rozpustené látky však môžu byť v akomkoľvek stave: plynnom, kvapalnom alebo pevnom. Napríklad sýtený nápoj je roztok, kde rozpustenou látkou je plyn a rozpúšťadlom je kvapalina.

Rozpustená látka sa považuje za nerozpustnú, ak sa nedokáže rozpustiť v pomere väčšom ako 10 000:1. Zatiaľ čo mnohé zlúčeniny sú čiastočne alebo väčšinou nerozpustné, neexistuje látka, ktorá by bola úplne nerozpustná vo vode , čo znamená, že sa vôbec nemôže rozpustiť. V pravidlách rozpustnosti uvidíte, že mnohé zlúčeniny, ktoré sú označené ako nerozpustné, majú výnimky, ako napríklad uhličitany. To je čiastočne dôvod, prečo je dôležité prísne dodržiavať pravidlá rozpustnosti.

java 8

Keď pracujete na chemických rovniciach alebo vytvárate hypotézu, pravidlá rozpustnosti sú užitočné pri predpovedaní konečných stavov príslušných látok. Budete schopní presne predpovedať, aké kombinácie povedú k akým výsledkom.

Pravidlá rozpustnosti platia len pre schopnosť iónových pevných látok rozpúšťať sa vo vode. Zatiaľ čo rozpustnosť môžeme vypočítať meraním každej látky a podľa rovnice, pravidlá rozpustnosti nám umožňujú určiť rozpustnosť látky skôr, ako sa ju pokúsite vytvoriť.

Pravidlá rozpustnosti

Je veľmi dôležité, aby sa pravidlá na tomto zozname dodržiavali v poriadku, pretože ak sa zdá, že pravidlo odporuje inému pravidlu, pravidlo, ktoré je na prvom mieste, je to, ktoré dodržiavate . Látky na tomto zozname sú dané ich základnými názvami. Odkaz na periodickú tabuľku nižšie vám pomôže prepracovať sa cez názvy prvkov a skupiny.

1. Soli obsahujúce prvky skupiny I (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) sú rozpustné. Existuje niekoľko výnimiek z tohto pravidla. Soli obsahujúce amónny ión (NH4+) sú tiež rozpustné.

2. Soli obsahujúce dusičnanový ión (NO3-) sú vo všeobecnosti rozpustné.

3. Soli obsahujúce Cl-, Br- alebo I- sú všeobecne rozpustné. Dôležitými výnimkami z tohto pravidla sú halogenidové soli Ag+, Pb2+ a (Hg2)2+. AgCl, PbBr2 a Hg2Cl2 sú teda nerozpustné.

4. Väčšina solí striebra je nerozpustná. AgNO3 a Ag(C2H3O2) sú bežné rozpustné soli striebra; prakticky všetky ostatné sú nerozpustné.

5. Väčšina síranových solí je rozpustná. Dôležité výnimky z tohto pravidla zahŕňajú CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 a SrSO4.

6. Väčšina hydroxidových solí je len málo rozpustná. Hydroxidové soli prvkov skupiny I sú rozpustné. Hydroxidové soli prvkov skupiny II (Ca, Sr a Ba) sú mierne rozpustné. Hydroxidové soli prechodných kovov a Al3+ sú nerozpustné. Teda Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 nie sú rozpustné.

7. Väčšina sulfidov prechodných kovov je vysoko nerozpustná, vrátane CdS, FeS, ZnS a Ag2S. Nerozpustné sú aj sulfidy arzénu, antimónu, bizmutu a olova.

8. Uhličitany sú často nerozpustné. Uhličitany skupiny II (CaCO3, SrCO3 a BaCO3) sú nerozpustné, rovnako ako FeCO3 a PbCO3.

9. Chromany sú často nerozpustné. Príklady zahŕňajú PbCrO4 a BaCrO4.

10. Fosforečnany ako Ca3(PO4)2 a Ag3P04 sú často nerozpustné.

    excel odstrániť prvý znak

11. Fluoridy ako BaF2, MgF2 a PbF2 sú často nerozpustné.

Vzorové otázky

1. Vyberte zlúčeniny, ktoré sú vždy rozpustný vo vode

a. BaSO4

b. HG2 I2

c. Na OH

d. Na2S03

v. Ag ClO3

f. Cr Cl3

g. Fe PO4

2. Označte každú z nasledujúcich položiek ako rozpustný alebo nerozpustný

a. Li OH

b. Hg SO4

c. Pb Br2

d. Rb2 S

e. V I2

f. H3 AsO4

g. Ani Cro4

3. Ktoré (ak nejaké) striebro je rozpustné: Chlorid strieborný AgCl , fosforečnan strieborný, Ag3PO4 alebo fluorid strieborný, AgF ?

Odpovede

1. Vyberte zlúčeniny, ktoré sú vždy rozpustný vo vode (tučné je správne)

a. BaSO4 (pozri pravidlo 5)

b. HG2I2 (pozri pravidlo 3)

reťazec podreťazec

c. To OH (pozri pravidlo 1)

d. Na2S03 (pozri pravidlo 1)

to je . Pri ClO3 (pozri pravidlo 3)

f. Cr Cl3 (pozri pravidlo 3)

g. Fe PO4 (pozri pravidlo 6)

Poznámka: Písmeno e je príkladom použitia poradia pravidiel na určenie rozpustnosti. Pravidlo 4 hovorí, že striebro (Ag) je často nerozpustné, ale pravidlo 3 hovorí, že chlorečnany (Cl) sú rozpustné. Keďže Ag ClO3 je chlorečnan strieborný a pravidlo 3 je pred pravidlom 4, nahrádza ho. Táto zlúčenina je rozpustná.

2. Označte každú z nasledujúcich položiek ako rozpustnú alebo nerozpustnú

a. Li OH rozpustný - pravidlo 1

b. Fe(OH)2 nerozpustný - pravidlo 7

c. Pb Br2 nerozpustný - pravidlo 2

je. Rb2 SO3 rozpustný - pravidlo 1

e. V I2 rozpustný - pravidlo 3

f. H3 AsO4 nerozpustný - pravidlo 10

g. Ani CRo4 nerozpustný - pravidlo 8

3. Ktoré (ak nejaké) striebro je rozpustné: Chlorid strieborný AgCl, fosforečnan strieborný, Ag3PO4 alebo fluorid strieborný, AgF ?

Žiadne z vyššie uvedeného striebra nie je rozpustné. V pravidle č. 4 sa uvádza, že strieborné soli (Ag) sú
nerozpustný, s dusičnanom strieborným, AgNO3, ako jedna výnimka.

Ako funguje rozpustnosť

Ako vidíme z našich pravidiel rozpustnosti, niektoré látky sú veľmi rozpustné, zatiaľ čo niektoré sú nerozpustné alebo majú nízku rozpustnosť. Poďme sa pozrieť na to, ako funguje rozpustnosť, aby sme lepšie pochopili pravidlá rozpustnosti.

Faktory, ktoré ovplyvňujú rozpustnosť

Či je látka rozpustná alebo nie a do akej miery závisí od rôznych faktorov. Rozpustené látky sa zvyčajne najlepšie rozpúšťajú v rozpúšťadlách, ktoré majú najväčšiu molekulárnu podobnosť. Polarita je hlavným faktorom rozpustnosti látky. Molekuly, ktorých jeden koniec je nabitý záporne a druhý kladne, sa považujú za polárne, čo znamená, že majú elektrické póly. Ak molekula nemá toto iónové zloženie, považuje sa za nepolárnu.

Vo všeobecnosti sú rozpustené látky rozpustné v rozpúšťadlách, ktoré sú im molekulárne najpodobnejšie. Polárne rozpustené látky sa budú lepšie rozpúšťať v polárnych rozpúšťadlách a nepolárne rozpustené látky sa budú lepšie rozpúšťať v nepolárnych rozpúšťadlách. Napríklad cukor je polárna látka a veľmi dobre sa absorbuje vo vode. Avšak cukor by mal nízku rozpustnosť v nepolárnej kvapaline, ako je rastlinný olej. Vo všeobecnosti budú rozpustené látky tiež rozpustnejšie, ak sú molekuly v rozpustenej látke menšie ako molekuly v rozpúšťadle.

Ďalšími faktormi, ktoré ovplyvňujú rozpustnosť, sú tlak a teplota. V niektorých rozpúšťadlách molekuly pri zahrievaní rýchlejšie vibrujú a sú schopné rozpustiť rozpustenú látku. Tlak je hlavným faktorom, keď ide o plynnú látku, a má malý alebo žiadny vplyv na kvapalné látky.

odstrániť posledný znak z reťazca

Rýchlosť rozpúšťania sa vzťahuje na to, ako rýchlo sa látka rozpúšťa, a je oddelená od rozpustnosti. Rozpustnosť úplne závisí od fyzikálnych a chemických vlastností rozpustenej látky a rozpúšťadla a nie je ovplyvnená rýchlosťou riešenia. Rýchlosť by sa nemala brať do úvahy pri rozpustnosti látky. Toto môže byť často mätúce, keď sa prvýkrát dozvieme o rozpustnosti, pretože na vizuálnom príklade môže byť pozorovanie niečoho, ako sa rýchlo rozpúšťa, cítiť ako potvrdenie jej schopnosti rozpúšťať sa. Proces rozpustnosti je však jedinečný a rýchlosť, ktorou sa rozpúšťa, nie je zohľadnená v rovnici.

Predpovedanie výsledkov

Keď sa rozpustená látka zmieša s rozpúšťadlom, existujú tri možné výsledky: Ak má roztok menej rozpustenej látky, ako je maximálne množstvo, ktoré je schopný rozpustiť (rozpustnosť), ide o zriedený roztok . Ak je množstvo rozpustenej látky presne také isté ako rozpustnosť nasýtený. Ak je rozpustenej látky viac, ako je možné rozpustiť, prebytok sa oddelí od roztoku a vytvorí a zrazenina .

Roztok sa považuje za nasýtený, keď pridanie ďalšej rozpustenej látky nezvýši koncentráciu roztoku. Okrem toho je roztok miešateľný, keď sa môže zmiešať v akomkoľvek pomere - to platí najmä pre kvapaliny, ako je etanol, C2H5OH a voda, H2O.

Poznanie a dodržiavanie pravidiel rozpustnosti je najlepší spôsob, ako predpovedať výsledok akéhokoľvek daného riešenia. Ak vieme, že látka je nerozpustná, je pravdepodobné, že by mala nadbytok rozpustenej látky, čím by sa vytvorila zrazenina. Avšak zlúčeniny, o ktorých vieme, že sú vysoko rozpustné, ako napríklad soľ, pravdepodobne tvoria roztoky v rôznych pomeroch; v tomto prípade budeme schopní určiť, koľko rozpustenej látky a rozpúšťadla je potrebné na vytvorenie každého roztoku a či je vôbec možné nejaký vytvoriť.

Keď teraz premýšľame o experimente so soľou vo vode, je jasné, že soľ, známa aj ako NaCl alebo chlorid sodný, by bola podľa našich pravidiel rozpustnosti vysoko rozpustná. Chlorid sodný obsahuje Na, ktorý je takmer vždy rozpustný podľa pravidla 1, a Cl, ktorý je zvyčajne rozpustný podľa pravidla 3. Aj keď to môžem povedať len pohľadom na pravidlá, nič neuberá na kúzle pozorovania, ako sa chemické zlúčeniny rozkladajú a rozpúšťajú priamo pred vašimi očami. Nezabudnite mať po ruke svoje periodické tabuľky a pri ďalšom experimente venujte veľkú pozornosť pravidlám rozpustnosti.

Čo bude ďalej?

Pripravujete sa na test AP Chemistry?Preštudujte si naše články na každý dostupný praktický test AP Chemistry a konečná študijná príručka AP Chem. Namiesto toho brať IB? Začnite s našimi študijnými poznámkami pre IB chémiu.

Hľadáte ďalšiu pomoc s chémiou?Prevedieme vás cez konštanta rozpustnosti (K _sp ) a ako to vyriešiť , vysvetlite , ako vyvážiť chemické rovnice , a prejdite si príklady fyzikálnej a chemickej zmeny tu .

Ak potrebujete ďalšie vedecké príručky mimo chémie, určite si prečítajte tieto príručky o hľadaní hustota vody , definovanie komenzalizmu , a ako vypočítať zrýchlenie .