Hoe oplosbaarheid te bepalen

Oplosbaarheid wordt gebruikt in de chemie om de eigenschappen van een vaste verbinding te beschrijven die wordt gemengd met en volledig oplost in een vloeistof zonder eventuele onopgeloze deeltjes te verlaten. Alleen ionische (geladen) verbindingen zijn oplosbaar. Voor praktische doeleinden is het onthouden van een paar regels of verwijzend naar een lijst van hen voldoende om te vertellen of de meeste ionische verbindingen stevig blijven wanneer ze in water vallen, of of een aanzienlijk bedrag zal oplossen. In werkelijkheid zal een aantal moleculen oplossen, zelfs als u de wijziging niet kunt zien, dus voor precieze experimenten moet u misschien weten hoe u dit bedrag kunt berekenen.

Stappen

Methode 1 van 2:
Snelle regels gebruiken
  1. Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 1
1. Meer informatie over ionische verbindingen. Elk atoom heeft normaal gesproken een bepaald aantal elektronen, maar soms pakken ze een extra elektron op of verliezen ze een door een proces dat bekend staat als elektronenoverdracht. Het resultaat is een ion, die een elektrische lading heeft. Wanneer een ionen met een negatieve lading (een extra elektron) voldoet aan een ionen met een positieve lading (het missen van een elektron), binden ze samen zoals de negatieve en positieve uiteinden van 2 magneten. Het resultaat is een ionische verbinding.
  • Ionen met negatieve ladingen worden genoemd anionen, Terwijl ionen met positieve ladingen zijn kations.
  • Normaal gesproken is het aantal elektronen in een atoom gelijk aan het aantal protonen, het annuleren van de elektrische kosten.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 2
    2. Begrijp de oplosbaarheid. Watermoleculen (H2O) een ongewone structuur hebben, waardoor ze vergelijkbaar zijn met een magneet: het ene uiteinde heeft een positieve lading, terwijl de ander een negatief is. Wanneer u een ionische verbinding in water laat vallen, dit water "magneten" zal eromheen komen, proberen de positieve en negatieve ionen uit elkaar te trekken.
  • Sommige ionische verbindingen zijn niet zo goed samen vastgehouden, deze zijn oplosbaar Omdat het water ze uit elkaar gaat trekken en ze kan oplossen. Andere verbindingen zijn sterker en zijn onoplosbaar Omdat ze ondanks de watermoleculen bij elkaar kunnen blijven.
  • Sommige verbindingen hebben interne bindingen die vergelijkbaar zijn in kracht voor de trek van het water. Deze worden genoemd Iets oplosbaar, Aangezien een aanzienlijke hoeveelheid verbindingen uit elkaar wordt getrokken, maar de rest zal bij elkaar blijven.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 3
    3. Bestudeer de regels van oplosbaarheid. Omdat de interacties tussen atomen vrij complex zijn, is het niet altijd intuïtief welke verbindingen oplosbaar zijn en die onoplosbaar zijn. Zoek het eerste ion in de compound op de onderstaande lijst op om erachter te komen hoe het zich meestal gedraagt, controleer dan de uitzonderingen om te controleren of het tweede ion geen ongebruikelijke interactie heeft.
  • Bijvoorbeeld om Strontium Chloride te controleren (Srcl2), zoek naar SR of CL in de vetgedrukte stappen hieronder. Cl "Meestal oplosbaar," Dus controleer eronder voor uitzonderingen. SR wordt niet vermeld als een uitzondering, dus Srcl2 Moet oplosbaar zijn.
  • De meest voorkomende uitzonderingen op elke regel zijn eronder geschreven. Er zijn andere uitzonderingen, maar het is onwaarschijnlijk dat u ze tegenkomt in een typische chemieles of laboratorium.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 4
    4. Erkennen dat verbindingen oplosbaar zijn als ze alkalimetalen bevatten. Alkali-metalen omvatten LI, NA, K, RB en CS. Deze worden ook de groep IA-elementen genoemd: lithium, natrium, kalium, rubidium en cesium. Bijna elke enkele verbinding die een van deze ionen bevat, is oplosbaar.
  • Uitzondering: Li3Po4 is onoplosbaar.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 5
    5. Begrijp dat sommige andere verbindingen oplosbaar zijn. Deze omvatten verbindingen van nee3, C2H3O2, NEE2, Clo3, en CLO4. Respectievelijk zijn dit het nitraat, acetaat, nitriet, chloraat en perchloraationen. Merk op dat acetaat vaak verkorte OAC is.
  • Uitzonderingen: AG (OAC) (Silver Acetate) en HG (OAC)2 (kwikacetaat) zijn onoplosbaar.
  • Agno2 en kclo4 zijn alleen "Iets oplosbaar."
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 6
    6. Merk op dat verbindingen van CL, BR, en ik meestal oplosbaar zijn. Het chloride, bromide en jodide-ionen maken bijna altijd oplosbare verbindingen, genaamd halogeenzouten.
  • Uitzondering: Als een van deze paar met de ionen zilver AG, Mercury HG2, of lood PB, het resultaat is onoplosbaar. Hetzelfde geldt voor minder gebruikelijke verbindingen die zijn gemaakt van koppelen met koper Cu en Thallium TL.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 7
    7. Beseffen dat verbindingen die zo bevatten4 zijn meestal oplosbaar. De sulfaation vormt in het algemeen oplosbare verbindingen, maar er zijn verschillende uitzonderingen.
  • Uitzonderingen: De sulfaation vormt onoplosbare verbindingen met de volgende ionen: Strontium SR, Barium BA, Lood PB, Silver AG, Calcium CA, Radium RA en Diatomic Silver AG2. Merk op dat zilveren sulfaat en calciumsulfaat net genoeg oplossen dat sommige mensen ze enigszins oplosbaar zijn.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 8
    8. Weet dat verbindingen die OH of S bevatten onoplosbaar zijn. Dit zijn respectievelijk de hydroxide- en sulfide-ionen.
  • Uitzonderingen: Denk aan de alkalimetalen (groep I-A) en hoe ze dol zijn op het vormen van oplosbare verbindingen? LI, NA, K, RB en CS vormen alle oplosbare verbindingen met de hydroxide of sulfide-ionen. Bovendien vormt hydroxide oplosbare zouten met de alkali-aarde (Groep II-A) ionen: Calcium CA, Strontium SR en Barium BA. Merk op dat de verbindingen die het gevolg zijn van hydroxide en een alkali-aarde net genoeg moleculen hebben die gebonden blijven om soms te worden overwogen "Iets oplosbaar."
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 9
    9. Begrijp dat verbindingen die CO bevatten3 of po4 zijn onoplosbaar. Een laatste controle op carbonaat- en fosfaationen, en u moet weten wat u van uw verbinding kunt verwachten.
  • Uitzonderingen: Deze ionen vormen oplosbare verbindingen met de gebruikelijke verdachten, de alkalimetalen LI, NA, K, RB en CS, evenals met ammonium NH4.
    • Methode 2 van 2:
    Het berekenen van oplosbaarheid van de ksp
    1. Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 10
    1. Zoek de solubiliteitsconstante van het product op (Ksp). Deze constante is anders voor elke compound, dus je moet het opzoeken op een kaart in je leerboek. Omdat deze waarden experimenteel worden bepaald, kunnen ze sterk variëren tussen grafieken, dus het is het beste om met de grafiek van uw leerboek te gaan als deze er een heeft. Tenzij anders aangegeven, nemen de meeste grafieken ervan uit dat u werkt bij 25ºC (77ºF).
    • Bijvoorbeeld, als u op het oplossen van leidende jodide of pbi2, Noteer zijn productoplosbaarheidconstante.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 11
    2. Schrijf de chemische vergelijking. Bepaal eerst hoe de samenstelling uit elkaar splitst in ionen wanneer deze oplost. Schrijf vervolgens een vergelijking met de ksp Aan de ene kant en de constituerende ionen aan de andere kant.
  • Bijvoorbeeld een molecuul van PBI2 splitst in de ionen PB, I en een tweede I. (U hoeft alleen de kosten op 1 ion op te kent of op te zoeken, omdat u weet dat de totale verbinding altijd een neutrale lading heeft.)
  • Schrijf de vergelijking 7.1 × 10 = [PB] [i]
  • De vergelijking is de solubiliteitsconstante van het product, dat te vinden is voor de 2 ionen in een oplosbaarheidskaart. Omdat er 2 I-ionen zijn, is ik bij de tweede kracht.
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 12
    3. Wijzig de vergelijking om variabelen te gebruiken. Herschrijf de vergelijking als een eenvoudig algebra-probleem, met wat u weet over het aantal moleculen en ionen. Set X gelijk aan het bedrag van de verbinding dat zal oplossen en de variabelen herschrijven die de nummers van elk ion vertegenwoordigen in termen van x.
  • In ons voorbeeld moeten we 7 herschrijven.1 × 10 = [PB] [i]
  • Aangezien er 1 lood ion (PB) in de verbinding is, is het aantal opgeloste verbindingsmoleculen gelijk aan het aantal vrije leidende ionen. Dus we kunnen [PB] tot x instellen.
  • Aangezien er 2 jodiumionen (I) voor elk loodion ion zijn, kunnen we het aantal jodiumatomen instellen dat gelijk is aan 2x Squared.
  • De vergelijking is nu 7.1 × 10 = (x) (2x)
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 13
    4. Account voor algemene ionen, indien aanwezig. Sla deze stap over als je de compound in zuiver water oplokt. Als de verbinding wordt opgelost in een oplossing die al een of meer van de constituerende ionen bevat (a "gemeenschappelijk ion") Maar de oplosbaarheid is echter aanzienlijk afgenomen. Het gemeenschappelijke ioneneffect is het meest opmerkelijk in verbindingen die meestal onoplosbaar zijn, en in deze gevallen kunt u ervan uitgaan dat de overgrote meerderheid van de ionen bij evenwicht afkomstig is van het ionen dat al in de oplossing aanwezig is. Herschrijf de vergelijking met de bekende molaire concentratie (molen per liter of M) van de ionen die al in de oplossing zijn, die de waarde van x vervangt die u voor dat ion hebt gebruikt.
  • Als onze leidende jodide-verbinding bijvoorbeeld werd opgelost in een oplossing met 0.2 m loodchloride (PBCL2), We zouden onze vergelijking herschrijven als 7.1 × 10 = (0.2M + X) (2x). Dan, sinds 0.2M is zo`n hogere concentratie dan X, we kunnen het veilig herschrijven als 7.1 × 10 = (0.2m) (2x).
  • Titel afbeelding Bepaal de oplosbaarheid Stap 14
    5. Los De vergelijking op. Oplossen voor x, en u zult weten hoe oplosbaar de verbinding is. Vanwege hoe de constante oplosbaarheidsconstante is gedefinieerd, zal uw antwoord in termen van mol de verbinding opgelost, per liter water. Mogelijk hebt u een rekenmachine nodig om het laatste antwoord te vinden.
  • Het volgende is voor oplosbaarheid in zuiver water, niet met gemeenschappelijke ionen.
  • 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 zal oplossen. Dit is een zeer kleine hoeveelheid, dus je weet dat deze verbinding in wezen onoplosbaar is.

    • Video

    Door deze service te gebruiken, kan sommige informatie worden gedeeld met YouTube.

    Dingen die je nodig hebt

    • Tabel met samengestelde oplosbaarheidsproductconstanten (Ksp)

    Tips

    Als u experimentele gegevens heeft over hoeveel van de verbinding opgelost, kunt u dezelfde vergelijking gebruiken om op te lossen voor de oplosbaarheidsconstante Ksp.

    Waarschuwingen

    Er is geen universeel geaccepteerde definitie van deze termen, maar chemici zijn het eens over de meerderheid van de verbindingen. Sommige randverbindingen met significante hoeveelheden van zowel opgeloste als niet-opgeloste moleculen kunnen anders worden beschreven door verschillende oplosbaarheidstafels
  • Sommige oudere leerboekenlijst NH4Oh als een oplosbare verbinding. Dit is onjuist - kleine hoeveelheden NH4 en oh-ionen kunnen worden gedetecteerd, maar ze kunnen niet geïsoleerd worden om een ​​verbinding te vormen.
    • Deel in het sociale netwerk:
    Vergelijkbaar