Viens no pirmajiem zinātniskajiem eksperimentiem, ko atceros, bija sāls pievienošana tasei ūdens un nepacietīgi gaidot, līdz tā izšķīst. Lai gan es biju sajūsmā, vērojot, kā sāls pazūd, es noteikti nesapratu šķīdības sarežģītību. Par laimi, šķīdība atbilst noteikumu sarakstam, kas palīdz mums noteikt, cik viela ir šķīstoša, piemēram, cik liela ir iespējamība, ka sāls izšķīst šajā ūdenī (slepen palūrēt — tas ir ļoti iespējams). Mēs apskatīsim, kas ir šķīdība, kā tā darbojas, un pilnu sarakstu ar šķīdības noteikumiem, kas palīdzēs jums noteikt vielu šķīdību.
Kas ir šķīdība?
Šķīdība ir vielas spēja izšķīst . Vielu, kas izšķīst, sauc par izšķīdušo vielu, un vielu, kurā tā izšķīst, sauc par šķīdinātāju. Iegūto vielu sauc par šķīdumu. Parasti izšķīdinātā viela ir cieta viela, bet šķīdinātājs ir šķidrums, piemēram, mūsu sāls ūdenī, piemērs iepriekš. Tomēr izšķīdušās vielas var būt jebkurā stāvoklī: gāzes, šķidras vai cietas. Piemēram, gāzēts dzēriens ir šķīdums, kurā šķīdinātājs ir gāze un šķīdinātājs ir šķidrums.
Izšķīdušo vielu uzskata par nešķīstošu, ja tās nespēj izšķīst attiecībās, kas lielākas par 10 000:1. Lai gan daudzi savienojumi ir daļēji vai lielākoties nešķīstoši, nav vielas, kas pilnībā nešķīst ūdenī , kas nozīmē, ka tas vispār nevar izšķīst. Šķīdības noteikumos redzēsit, ka daudziem savienojumiem, kas marķēti kā nešķīstoši, ir izņēmumi, piemēram, karbonātiem. Daļēji tāpēc ir svarīgi stingri ievērot šķīdības noteikumus.
sarakstu metodes java
Strādājot ar ķīmiskajiem vienādojumiem vai veidojot hipotēzi, šķīdības noteikumi ir noderīgi, lai prognozētu iesaistīto vielu beigu stāvokļus. Jūs varēsiet precīzi paredzēt, kādas kombinācijas novedīs pie kādiem rezultātiem.
Šķīdības noteikumi attiecas tikai uz jonu cieto vielu spēju izšķīst ūdenī. Lai gan mēs varam aprēķināt šķīdību, mērot katru vielu un sekojot vienādojumam, šķīdības noteikumi ļauj mums noteikt vielas šķīdību, pirms mēģināt to izveidot.
Šķīdības noteikumi
Ir ļoti svarīgi, lai šajā sarakstā iekļautie noteikumi tiktu ievēroti kārtībā, jo, ja kāds noteikums šķiet pretrunā citam noteikumam, pirmais ir noteikums, kuru ievērojat . Vielas šajā sarakstā ir norādītas ar to elementārajiem nosaukumiem. Atsauces uz zemāk esošo periodisko tabulu palīdzēs jums strādāt ar elementārajiem nosaukumiem un grupām.
-
Sāļi, kas satur I grupas elementus (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+), ir šķīstoši. Šim noteikumam ir daži izņēmumi. Šķīst arī sāļi, kas satur amonija jonu (NH4+).
-
Sāļi, kas satur nitrātu jonus (NO3-), parasti ir šķīstoši.
-
Sāļi, kas satur Cl-, Br- vai I-, parasti ir šķīstoši. Svarīgi izņēmumi no šī noteikuma ir Ag+, Pb2+ un (Hg2)2+ halogenīdu sāļi. Tādējādi AgCl, PbBr2 un Hg2Cl2 ir nešķīstoši.
-
Lielākā daļa sudraba sāļu ir nešķīstoši. AgNO3 un Ag(C2H3O2) ir parasti šķīstošie sudraba sāļi; praktiski visi pārējie ir nešķīstoši.
-
Lielākā daļa sulfātu sāļu ir šķīstoši. Svarīgi izņēmumi no šī noteikuma ir CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 un SrSO4.
-
Lielākā daļa hidroksīda sāļu ir tikai nedaudz šķīstoši. I grupas elementu hidroksīda sāļi ir šķīstoši. II grupas elementu hidroksīda sāļi (Ca, Sr un Ba) ir nedaudz šķīstoši. Pārejas metālu hidroksīda sāļi un Al3+ ir nešķīstoši. Tādējādi Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 nešķīst.
-
Lielākā daļa pārejas metālu sulfīdu ir ļoti nešķīstoši, tostarp CdS, FeS, ZnS un Ag2S. Arsēns, antimons, bismuts un svina sulfīdi arī nešķīst.
-
Karbonāti bieži ir nešķīstoši. II grupas karbonāti (CaCO3, SrCO3 un BaCO3) ir nešķīstoši, tāpat kā FeCO3 un PbCO3.
-
Hromāti bieži ir nešķīstoši. Piemēri ir PbCrO4 un BaCrO4.
-
Fosfāti, piemēram, Ca3(PO4)2 un Ag3PO4, bieži ir nešķīstoši.
bloķēt youtube reklāmas Android
-
Fluorīdi, piemēram, BaF2, MgF2 un PbF2, bieži ir nešķīstoši.
Jautājumu paraugi
1. Izvēlieties savienojumus, kas ir vienmēr šķīst ūdenī
a. BaSO4
b. HG2 I2
c. Olimpiskajās spēlēs
d. Na2SO3
iekšā. Ag ClO3
f. Cr Cl3
g. Fe PO4
2. Apzīmējiet katru no šiem elementiem kā šķīstošs vai nešķīstošs
a. Li OH
b. Hg SO4
c. Pb Br2
d. Rb2 S
e. I2
f. H3 AsO4
g. Nedz Cro4
3. Kurš (ja tāds ir) sudrabs šķīst: sudraba hlorīds AgCl , sudraba fosfāts, Ag3 PO4 vai sudraba fluorīdu, AgF ?
Atbildes
1. Izvēlieties savienojumus, kas ir vienmēr šķīst ūdenī (treknrakstā ir pareizi)
a. BaSO4 (skatīt 5. noteikumu)
b. HG2I2 (skatīt 3. noteikumu)
c. Tas OH (skat. 1. noteikumu)
d. Na2SO3 (skat. 1. noteikumu)
Tas ir . Pie ClO3 (skatīt 3. noteikumu)
f. Cr Cl3 (skatīt 3. noteikumu)
g. Fe PO4 (skatīt 6. noteikumu)
Piezīme: Burts e ir piemērs noteikumu secības izmantošanai šķīdības noteikšanai. 4. noteikums saka, ka sudrabi (Ag) bieži nešķīst, bet 3. noteikums saka, ka hlorāti (Cl) ir šķīstoši. Tā kā Ag ClO3 ir sudraba hlorāts un 3. noteikums ir pirms 4. noteikuma, tas to aizstāj. Šis savienojums ir šķīstošs.
2. Apzīmējiet katru no tālāk norādītajiem produktiem kā šķīstošus vai nešķīstošus
a. Li OH šķīstošs - 1. noteikums
b. Fe(OH)2 nešķīstošs - 7. noteikums
kā atlasīt kolonnas no dažādām tabulām SQL
c. Pb Br2 nešķīstošs - 2. noteikums
ir. Rb2 SO3 šķīstošs - 1. noteikums
e. I2 šķīstošs - 3. noteikums
f. H3 AsO4 nešķīstošs - 10. noteikums
g. Ne CRo4 nešķīstošs - 8. noteikums
3. Kurš (ja tāds ir) sudrabs šķīst: sudraba hlorīds AgCl, sudraba fosfāts, Ag3 PO4 vai sudraba fluorīdu, AgF ?
Neviens no iepriekšminētajiem sudrabiem nešķīst. Noteikumā Nr. 4 teikts, ka sudraba sāļi (Ag) ir
nešķīstošs, ar sudraba nitrātu, AgNO3, kā vienu izņēmumu.
Kā darbojas šķīdība
Kā redzams no mūsu šķīdības noteikumiem, dažas vielas ir ļoti labi šķīstošas, bet dažas ir nešķīstošas vai tām ir zema šķīdība. Apskatīsim, kā darbojas šķīdība, lai labāk izprastu šķīdības noteikumus.
Faktori, kas ietekmē šķīdību
Tas, vai viela šķīst un cik lielā mērā, ir atkarīgs no dažādiem faktoriem. Izšķīdinātās vielas parasti vislabāk izšķīst šķīdinātājos, kuriem ir vislielākā molekulārā līdzība. Polaritāte ir galvenais vielas šķīdības faktors. Molekulas, kuru viens gals ir negatīvi un otrs pozitīvi uzlādēts, tiek uzskatītas par polārām, kas nozīmē, ka tām ir elektriskie stabi. Ja molekulai nav šāda jonu sastāva, to uzskata par nepolāru.
Parasti izšķīdušās vielas šķīst šķīdinātājos, kas tām ir vislīdzīgākās molekulāri. Polārie šķīdinātāji labāk izšķīst polāros šķīdinātājos, bet nepolārie šķīdinātāji labāk izšķīst nepolārajos šķīdinātājos. Piemēram, cukurs ir polāra šķīdinātāja un ļoti labi uzsūcas ūdenī. Tomēr cukuram būtu zema šķīdība nepolārā šķidrumā, piemēram, augu eļļā. Parasti izšķīdušās vielas būs arī šķīstošākas, ja molekulas izšķīdušajā vielā ir mazākas nekā šķīdinātājā esošās.
Citi faktori, kas ietekmē šķīdību, ir spiediens un temperatūra. Dažos šķīdinātājos, karsējot, molekulas vibrē ātrāk un spēj sadalīt izšķīdušo vielu. Spiediens galvenokārt ir faktors, kad ir iesaistīta gāzveida viela, un tas maz vai nemaz neietekmē šķidras vielas.
satur virknē
Šķīduma ātrums attiecas uz to, cik ātri viela izšķīst, un tas ir nošķirts no šķīdības. Šķīdība pilnībā ir atkarīga no šķīdinātāja un šķīdinātāja fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām , un to neietekmē risinājuma ātrums. Ātrumu nevajadzētu ņemt vērā vielas šķīdībā. Tas bieži var radīt neskaidrības, pirmo reizi uzzinot par šķīdību, jo vizuālā piemērā vērojot, kā kaut kas ātri izšķīst, var justies kā apstiprinājums par tā spēju izšķīst. Tomēr šķīdības process ir unikāls, un ātrums, ar kādu tas izšķīst, nav iekļauts vienādojumā.
Rezultātu prognozēšana
Ja izšķīdušo vielu sajauc ar šķīdinātāju, ir trīs iespējamie iznākumi: ja šķīdumā ir mazāk izšķīdušās vielas nekā maksimālais daudzums, ko tas spēj izšķīdināt (šķīdība), tas ir atšķaidīts šķīdums . Ja izšķīdušās vielas daudzums ir tieši tāds pats kā šķīdība, tā ir piesātināts. Ja izšķīdušās vielas ir vairāk nekā spēj izšķīdināt, pārpalikums atdalās no šķīduma un veido a nogulsnes .
Šķīdumu uzskata par piesātinātu, ja papildu šķīdinātāja pievienošana nepalielina šķīduma koncentrāciju. Turklāt šķīdums ir sajaucams, ja to var sajaukt jebkurā proporcijā – tas galvenokārt attiecas uz šķidrumiem, piemēram, etanolu, C2H5OH un ūdeni, H2O.
Šķīdības noteikumu pārzināšana un ievērošana ir labākais veids, kā paredzēt jebkura konkrētā risinājuma iznākumu. Ja mēs zinām, ka viela ir nešķīstoša, visticamāk, tajā būtu pārāk daudz izšķīdušās vielas, tādējādi veidojot nogulsnes. Tomēr savienojumi, par kuriem mēs zinām, ka tie ir labi šķīstoši, piemēram, sāls, var veidot šķīdumus dažādās attiecībās; šajā gadījumā mēs varēsim noteikt, cik daudz šķīdinātāja un šķīdinātāja ir nepieciešams katra šķīduma izveidošanai, un vai vispār ir iespējams tādu izveidot.
Tagad, domājot par sāls ūdenī eksperimentu, ir skaidrs, ka sāls, kas pazīstams arī kā NaCl vai nātrija hlorīds, būtu ļoti labi šķīstošs saskaņā ar mūsu šķīdības noteikumiem. Nātrija hlorīds satur Na, kas gandrīz vienmēr šķīst saskaņā ar 1. noteikumu, un Cl, kas parasti šķīst saskaņā ar 3. noteikumu. Lai gan es to varu pateikt, tikai paskatoties uz noteikumiem, nekas neatņem burvību, vērojot, kā ķīmiskie savienojumi sadalās un izšķīst jūsu acu priekšā. Atcerieties, ka periodiskās tabulas ir jābūt parocīgām, un nākamajā eksperimentā pievērsiet īpašu uzmanību šķīdības noteikumiem.
Ko tālāk?
Vai gatavojaties AP ķīmijas testam?Izpētiet mūsu rakstus par katrs pieejamais AP ķīmijas prakses tests un galīgais AP Chem mācību ceļvedis. Tā vietā ņemt IB? Sāciet ar mūsu pētījuma piezīmēm par IB ķīmiju.
Vai meklējat papildu palīdzību ķīmijas jomā?Mēs iepazīstināsim jūs ar šķīdības konstante (K sp ) un kā to atrisināt , paskaidrojiet, kā līdzsvarot ķīmiskos vienādojumus, un apskatiet fizikālo un ķīmisko izmaiņu piemērus šeit.
Ja jums ir nepieciešami citi ar ķīmiju nesaistīti zinātnes ceļveži, noteikti izlasiet šos ceļvežus, kā atrast ūdens blīvums , definējot komensālismu , un kā aprēķināt paātrinājumu .