Sätt att bestämma löslighet

Författare: Randy Alexander
Skapelsedatum: 25 April 2021
Uppdatera Datum: 26 Juni 2024
Anonim
Automation to BeamNG Car Exporter | Part 1 - Car Comparison
Video: Automation to BeamNG Car Exporter | Part 1 - Car Comparison

Innehåll

I kemi används löslighet för att beskriva egenskaperna hos en fast förening när den är helt upplöst i en vätska utan att lämna någon olöslig rest. Endast jonföreningar (laddade) är lösliga. Faktum är att du bara behöver komma ihåg några regler eller leta upp litteraturen för att veta om en jonförening kommer att förbli fast när den tillsätts till vatten eller om en stor mängd löses upp. Faktum är att ett visst antal molekyler löses upp även om du inte ser någon förändring, så för att experimentet ska vara exakt måste du veta hur man beräknar denna mängd löst ämne.

Steg

Metod 1 av 2: Använd snabbregler

  1. Lär dig om jonföreningar. Varje atom har vanligtvis ett visst antal elektroner, men ibland får eller ger den bort en elektron. Denna process gör den till en joner laddad. När en jon med en negativ laddning (överskott av en elektron) stöter på en jon med en positiv laddning (saknar en elektron) kommer de att bindas ihop som katoden och anoden med två magneter. Resultatet bildar en jonförening.
    • Joner har en negativ laddning anjoneroch joner har en positiv laddning katjon.
    • Normalt är antalet elektroner i en atom lika med antalet protoner, så det har ingen laddning.

  2. Förstå lösligheten. Vattenmolekyl (H2O) har en oregelbunden struktur så att den liknar en magnet: den ena änden har en positiv laddning och den andra har en negativ laddning. När du sätter en jonförening i vatten samlas dessa vattenmagneter runt den och försöker dra isär de positiva och negativa jonerna.
    • Vissa jonföreningar absorberas inte särskilt tätt, de anses löslig Eftersom det kommer att separeras och lösas upp när det tillsätts vatten. Andra föreningar har starkare bindningar olöslig eftersom jonerna dras tätt till varandra oavsett vattenmolekylens attraktion.
    • Vissa föreningar har en bindningskraft motsvarande attraktionen hos en vattenmolekyl. De beaktas lätt löslig eftersom de flesta föreningar kommer att separeras, men resten kommer fortfarande att lockas till varandra.

  3. Förstå principen för upplösning. Eftersom interaktioner mellan atomer är så komplexa kan du inte helt förlita dig på intuition för att skilja vilka föreningar som kan eller inte kan. Leta upp den första jonen i föreningen i listan nedan för dess vanliga egenskaper, kontrollera sedan undantag för att säkerställa att den andra jonen inte interagerar onormalt med den.
    • Till exempel för att kontrollera strontiumklorid (SrCl2), leta efter Sr eller Cl i de djärva stegen nedan. Cl är "vanligtvis löslig" så kolla efter undantag under den. Sr finns inte i undantagslistan så SrCl2 måste vara löslig.
    • De vanligaste undantagen från varje regel skrivs under regeln. Det finns andra undantag, men dessa kommer sannolikt inte att inträffa under normal kemi eller laboratorietid.

  4. Föreningar är lösliga när de innehåller alkalimetaller såsom Li, Na, K, Rb och Cs. Dessa metaller är också kända som grupp IA-element: litium, natrium, kalium, rubidium och cesium. Nästan alla föreningar som innehåller en av dessa joner är lösliga.
    • Undantag: Li3PO4 oupplöslig.
  5. INGEN föreningar3, C2H3O2, NEJ2, ClO3 och ClO4 är alla lösliga. Namnen som motsvarar ovanstående joner är nitrat, acetat, nitrit, klorat och perklorat. Observera att acetat ofta förkortas som OAc.
    • Undantag: Ag (OAc) (silveracetat) och Hg (OAc)2 (kvicksilveracetat) olösligt.
    • AgNO2 och KClO4 bara "lätt smält".
  6. Föreningarna av Cl, Br och I är vanligtvis lösliga. Klorid-, bromid- och jodidjoner bildar nästan alltid lösliga föreningar, kallade halogensalter.
    • Undantag: Om någon av ovanstående joner kombineras med silverjoner Ag, kvicksilver Hg2eller Pb-bly, kommer att bilda olösliga föreningar. Detsamma gäller för de mindre vanliga föreningarna som bildas när de kombineras med koppar Cu och thali Tl.
  7. Föreningar innehållande SO4 vanligtvis löslig. Sulfatjoner bildar ofta lösliga föreningar, men det finns många undantag.
    • Undantag: Sulfatjoner bildar en olöslig förening med följande joner: strontium Sr, barium Ba, bly Pb, silver Ag, kalcium Ca, radium Ra och silveratomer av Ag2. Observera att silversulfat och kalciumsulfat endast är måttligt lösliga, så vissa anser att de är något lösliga.
  8. Ämnen som innehåller OH eller S är olösliga. Motsvarande namn för dessa joner är hydroxider och sulfider.
    • Undantag: Kommer du ihåg alkalimetaller (grupperna I-A) och hur de gillar att bilda lösliga föreningar? Li, Na, K, Rb och Cs bildar alla föreningar som är lösliga med hydroxid- eller sulfidjoner. Dessutom bildar hydroxider salter som är lösliga med jordalkalimetaller (grupp II-A): kalcium Ca, strontium Sr och barium Ba. Obs! Föreningar gjorda av hydroxider och jordalkalimetaller har faktiskt ett betydande antal molekyler som förblir bundna ihop, så de anses ibland vara "något lösliga".
  9. CO-innehållande föreningar3 eller PO4 oupplöslig. Kontrollera en sista gång för karbonat- och fosfatjoner, så ser du om din förening är löslig.
    • Undantag: Dessa joner bildar föreningar som är lösliga med alkalimetaller såsom Li, Na, K, Rb och Cs, liksom med ammoniumjonen NH4.
    annons

Metod 2 av 2: Beräkna lösligheten från konstanten Ksp

  1. Slå upp löslighetsproduktens konstant Ksp. Denna konstant är olika för varje förening, så du bör slå upp den i ett diagram i en lärobok eller online. Eftersom dessa värden bestäms experimentellt och kan variera avsevärt mellan graferna är det bäst att använda lärobokens graf om den finns. Om inte annat anges antar de flesta tomter en testtemperatur på 25 ° C.
    • Låt oss till exempel säga att du löser upp blyjodid med formeln PbI2, skriv dess löslighetsproduktkonstant. Om du hänvisar till diagrammet på bilbo.chm.uri.edu använder du konstanten 7,1 × 10.
  2. Skriv en kemisk ekvation. Den första bestämmer det joniska separationsmönstret för denna förening när den upplöses. Skriv sedan ekvationen med Ksp på ena sidan och komponentjoner på den andra sidan.
    • Till exempel en PbI-molekyl2 dissocieras i jonerna Pb, I och I. (Du behöver bara veta eller kontrollera laddningen av en jon, eftersom alla föreningar alltid är elektriskt neutrala).
    • Skriv ekvationen 7,1 × 10 =
    • Denna ekvation är löslighetskonstanten, du kan ta reda på 2 joner i löslighetstabellen. Eftersom det finns två ljoner måste l- vara kvadratiska.
  3. Transformera ekvationer för att använda variabler. Skriv om ekvationen med normala algebraiska metoder med hjälp av informationen du vet om antalet molekyler och joner. Ställ in x lika med massan av föreningen som ska lösas upp och skriv om ekvationen där x representerar antalet för varje jon.
    • I det här exemplet måste vi skriva om ekvationen 7,1 × 10 =
    • Eftersom det bara finns en blyjon (Pb) i föreningen är antalet upplösta molekyler lika med antalet fria blyjoner. Därför kan vi ställa in den på x.
    • Eftersom det finns två jodjoner (I) för varje blyjon sätter vi antalet jodatomer lika med 2x.
    • Nu blir ekvationen 7,1 × 10 = (x) (2x)
  4. Ta hänsyn till vanliga joner, om några. Hoppa över detta steg om du löser upp föreningen i destillerat vatten. Om en förening löses i en lösning som redan har en eller flera komponentjoner ("vanliga joner") kommer föreningens löslighet att minska avsevärt. Effekten av de allmänna jonerna kommer att vara mest uppenbar på nästan olösliga föreningar, och i detta fall kan du anta att de flesta jonerna vid jämvikt är de som tidigare var i lösning. Skriv om ekvationen för att beräkna molkoncentrationen (mol per liter eller M) för jonerna som redan finns i lösningen och ersätt detta värde med variabeln x du använder för den jonen.
    • Till exempel om blyjodidföreningen löses i 0,2 M blyklorid (PbCl) lösning2), kommer vi att skriva om ekvationen som 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Eftersom 0,2 M är en högre koncentration än x kan vi skriva om den till 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).
  5. Lös ekvationen. Lös i x så ser du föreningens löslighet. I definitionen av löslighetskonstanten måste du skriva ditt svar i termer av antalet mol av föreningen upplöst per liter vatten. Du kan behöva använda en dator för att hitta det slutliga svaret.
    • Följande exempel är lösligheten i destillerat vatten utan 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 löses upp. Detta är en mycket liten massa, så denna förening är nästan olöslig.
    annons

Vad du behöver

  • Tabell över löslighetsproduktkonstanter av föreningen (Ksp)

Råd

  • Om du har experimentella data om mängden upplösta föreningar kan du använda samma ekvation för att lösa löslighetskonstanten K.sp.

Varning

  • Det finns ingen enighet om definitionerna av dessa termer, men kemister är överens om majoriteten av föreningarna. Ett antal speciella föreningar i vilka både lösliga och olösliga molekyler utgör betydande beståndsdelar, var och en med olika beskrivning av dessa föreningar.
  • Några gamla läroböcker ser NH4OH är en löslig förening. Det är inte sant; Små mängder NH-joner detekterades4 och OH men dessa två joner kan inte kombineras till föreningar.