Un dels primers experiments científics que recordo va ser afegir sal a una tassa d'aigua i esperar amb ganes que es dissolgués. Tot i que estava emocionat de veure com la sal semblava desaparèixer, definitivament no entenia les complexitats de la solubilitat. Afortunadament, la solubilitat segueix una llista de regles que ens ajuden a determinar com de soluble és una substància, com la probabilitat que la sal es dissolgui en aquesta aigua (aproximació, és molt probable). Anem a repassar què és la solubilitat, com funciona i la llista completa de regles de solubilitat per ajudar-vos a determinar la solubilitat de les substàncies.
Què és la solubilitat?
La solubilitat és la capacitat d'una substància de ser dissolta . La substància que es dissol s'anomena solut, i la substància en la qual es dissol s'anomena dissolvent. La substància resultant s'anomena solució. En general, el solut és un sòlid i el dissolvent és un líquid, com ara el nostre exemple de sal a l'aigua anterior. Tanmateix, els soluts poden estar en qualsevol estat: gasós, líquid o sòlid. Per exemple, una beguda carbonatada és una solució on el solut és un gas i el dissolvent és un líquid.
Un solut es considera insoluble quan no es pot dissoldre en una proporció superior a 10.000:1. Tot i que molts compostos són parcialment o majoritàriament insolubles, no hi ha cap substància que sigui completament insoluble en aigua , és a dir que no es pot dissoldre en absolut. Veureu a les regles de solubilitat que molts compostos que estan etiquetats com a insolubles tenen excepcions, com ara carbonats. Per això, en part, és important seguir de prop les regles de solubilitat.
taula de làtex
Quan esteu treballant en equacions químiques o construint una hipòtesi, les regles de solubilitat són útils per predir els estats finals de les substàncies implicades. Podreu predir amb precisió quines combinacions conduiran a quins resultats.
Les regles de solubilitat són només per a la capacitat dels sòlids iònics de dissoldre's en aigua. Tot i que podem calcular la solubilitat mesurant cada substància i seguint una equació, les regles de solubilitat ens permeten determinar la solubilitat d'una substància abans d'intentar crear-la.
Regles de solubilitat
És molt important que les regles d'aquesta llista es segueixin en ordre, perquè si una regla sembla contradir una altra, la regla que ve primer és la que seguiu . Les substàncies d'aquesta llista es donen pels seus noms elementals. Fer referència a la taula periòdica següent us ajudarà a treballar els noms i grups elementals.
-
Les sals que contenen elements del grup I (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) són solubles. Hi ha poques excepcions a aquesta regla. Les sals que contenen l'ió amoni (NH4+) també són solubles.
-
Les sals que contenen ions nitrats (NO3-) són generalment solubles.
-
Les sals que contenen Cl -, Br - o I - són generalment solubles. Les excepcions importants a aquesta regla són les sals d'halogenurs d'Ag+, Pb2+ i (Hg2)2+. Així, AgCl, PbBr2 i Hg2Cl2 són insolubles.
-
La majoria de les sals de plata són insolubles. AgNO3 i Ag(C2H3O2) són sals solubles comunes de plata; pràcticament tots els altres són insolubles.
-
La majoria de sals de sulfat són solubles. Les excepcions importants a aquesta regla inclouen CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 i SrSO4.
-
La majoria de les sals d'hidròxid són només lleugerament solubles. Les sals hidròxides dels elements del grup I són solubles. Les sals hidròxides dels elements del grup II (Ca, Sr i Ba) són lleugerament solubles. Les sals hidròxides de metalls de transició i Al3+ són insolubles. Així, Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 no són solubles.
-
La majoria dels sulfurs dels metalls de transició són altament insolubles, incloent CdS, FeS, ZnS i Ag2S. Els sulfurs d'arsènic, antimoni, bismut i plom també són insolubles.
-
Els carbonats són sovint insolubles. Els carbonats del grup II (CaCO3, SrCO3 i BaCO3) són insolubles, igual que FeCO3 i PbCO3.
-
Els cromats són sovint insolubles. Alguns exemples inclouen PbCrO4 i BaCrO4.
-
Els fosfats com ara Ca3(PO4)2 i Ag3PO4 són sovint insolubles.
powershell vs bash
-
Els fluorurs com BaF2, MgF2 i PbF2 són sovint insolubles.
Preguntes de mostra
1. Selecciona els compostos que són sempre soluble en aigua
a. BaSO4
b. HG2 I2
c. A les Olimpíades
d. Na2SO3
en. Ag ClO3
f. Cr Cl3
g. Fe PO4
2. Etiqueta cadascun dels següents com a soluble o insoluble
a. Li OH
b. Hg SO4
c. Pb Br2
d. Rb2 S
e. En I2
f. H3 AsO4
g. Ni Cro4
3. Quina (si n'hi ha) plata és soluble: Clorur de plata AgCl , fosfat de plata, Ag3 PO4 , o fluorur de plata, AgF ?
Respostes
1. Selecciona els compostos que són sempre soluble en aigua (en negreta són correctes)
avantatges i inconvenients de la tecnologia
a. BaSO4 (vegeu la regla 5)
b. HG2I2 (vegeu la regla 3)
c. Això OH (vegeu la regla 1)
d. Na2SO3 (vegeu la regla 1)
És . A ClO3 (vegeu la regla 3)
f. Cr Cl3 (vegeu la regla 3)
g. Fe PO4 (vegeu la regla 6)
Nota: Lletra e és un exemple d'ús de l'ordre de les regles per determinar la solubilitat. La regla 4 diu que les plata (Ag) sovint són insolubles, però la regla 3 diu que els clorats (Cl) són solubles. Com que l'Ag ClO3 és un clorat de plata i la regla 3 precedeix la regla 4, la substitueix. Aquest compost és soluble.
2. Etiqueta cadascun dels següents com a solubles o insolubles
a. Li OH soluble - regla 1
b. Fe(OH)2 insoluble - Regla 7
c. Pb Br2 insoluble -regla 2
és. Rb2 SO3 soluble - regla 1
e. En I2 soluble - Regla 3
f. H3 AsO4 insoluble - Regla 10
g. Ni CRo4 insoluble - Regla 8
3. Quina (si n'hi ha) plata és soluble: Clorur de plata AgCl, fosfat de plata, Ag3 PO4 , o fluorur de plata, AgF ?
Cap de la plata anterior és soluble. A la regla #4, estableix que les sals de plata (Ag) ho són
insoluble, amb nitrat de plata, AgNO3, com a excepció.
Com funciona la solubilitat
Com veiem a partir de les nostres regles de solubilitat, algunes substàncies són molt solubles, mentre que altres són insolubles o tenen poca solubilitat. Fem una ullada a com funciona la solubilitat per entendre millor les regles de solubilitat.
Factors que afecten la solubilitat
Que una substància sigui soluble o no, i fins a quin punt, depèn de diversos factors. Els soluts normalment es dissolen millor en dissolvents que tenen més similituds moleculars. La polaritat és un factor important en la solubilitat d'una substància. Les molècules on un extrem està carregat negativament i l'altre està carregat positivament es consideren polars, és a dir, tenen pols elèctrics. Si una molècula no té aquesta composició iònica, es considera no polar.
En general, els soluts són solubles en dissolvents que els són més semblants molecularment. Els soluts polars es dissoldran millor en dissolvents polars i els soluts no polars es dissoldran millor en dissolvents no polars. Per exemple, el sucre és un solut polar i s'absorbeix molt bé a l'aigua. Tanmateix, el sucre tindria una baixa solubilitat en un líquid no polar com l'oli vegetal. En general, els soluts també seran més solubles si les molècules del solut són més petites que les del dissolvent.
Altres factors que afecten la solubilitat són la pressió i la temperatura. En alguns dissolvents, quan s'escalfen, les molècules vibren més ràpidament i són capaços de trencar el solut. La pressió és principalment un factor quan hi ha una substància gasosa i té poc o cap efecte sobre les substàncies líquides.
cadena de llista java
La velocitat de dissolució es refereix a la rapidesa amb què una substància es dissol i està separada de la solubilitat. La solubilitat depèn completament de les propietats físiques i químiques del solut i del dissolvent , i no es veu afectada per la velocitat de solució. La taxa no s'ha de tenir en compte en la solubilitat d'una substància. Això sovint pot ser confús quan s'aprèn per primera vegada sobre la solubilitat, ja que en un exemple visual, veure una cosa que es dissol ràpidament pot semblar una afirmació de la seva capacitat de dissoldre's. Tanmateix, el procés de solubilitat és únic i la velocitat a la qual es dissol no es té en compte a l'equació.
Predicció de resultats
Quan un solut es barreja amb un dissolvent, hi ha tres possibles resultats: Si la solució té menys solut que la quantitat màxima que és capaç de dissoldre (la solubilitat), és un solució diluïda . Si la quantitat de solut és exactament la mateixa que la solubilitat saturat. Si hi ha més solut del que es pot dissoldre, l'excés es separa de la solució i forma a precipitar .
Una solució es considera saturada quan l'addició de solut addicional no augmenta la concentració de la solució. A més, una solució és miscible quan es pot barrejar en qualsevol proporció; això s'aplica principalment a líquids, com l'etanol, C2H5OH i l'aigua, H2O.
Conèixer i seguir les regles de solubilitat és la millor manera de predir el resultat d'una solució determinada. Si sabem que una substància és insoluble, és probable que tingui un excés de solut, formant així un precipitat. Tanmateix, és probable que els compostos que sabem que són altament solubles, com la sal, formen solucions en diverses proporcions; en aquest cas, podrem determinar quant solut i dissolvent es necessita per formar cada solució, i si és possible formar-ne una.
Pensant ara en l'experiment de sal a l'aigua, està clar que la sal, també coneguda com NaCl o clorur de sodi, seria altament soluble segons les nostres regles de solubilitat. El clorur de sodi conté Na, que gairebé sempre és soluble segons la regla 1, i Cl, que sol ser soluble segons la regla 3. Tot i que ho puc dir només mirant les regles, res no treu de la màgia de veure com es descomponen i es dissolen els compostos químics davant dels teus ulls. Recordeu tenir les vostres taules periòdiques a mà i presteu molta atenció a les regles de solubilitat en el vostre proper experiment.
Que segueix?
Preparant-se per a la prova de química AP?Estudia amb els nostres articles sobre totes les proves de pràctica de Química AP disponibles i la guia d'estudi definitiva d'AP Chem. Prendre IB en lloc d'això? Comenceu amb les nostres notes d'estudi per a Química de l'IB.
Busques més ajuda de química?Us passem pel constant de solubilitat (K sp ) i com resoldre'l , explica com equilibrar les equacions químiques i repassa aquí exemples de canvis físics i químics.
Si necessiteu més guies de ciències que no siguin química, assegureu-vos de consultar aquestes guies per trobar-les densitat de l'aigua , definint el comensalisme , i com calcular l'acceleració .