Content

• Passos
• Què necessites
• Consells
• Advertiment

En química, la solubilitat s’utilitza per descriure les propietats d’un compost sòlid quan es dissol completament en un líquid sense deixar cap residu insoluble. Només els compostos iònics (carregats) són solubles. De fet, només cal memoritzar alguns principis o consultar la literatura per saber si un compost iònic es mantindrà sòlid quan s’afegeix a l’aigua o si es dissol una gran quantitat. De fet, una certa quantitat de molècules es dissoldran fins i tot si no veieu cap canvi, de manera que, per tal que l'experiment sigui precís, heu de saber calcular aquesta quantitat de solut.

Passos

Mètode 1 de 2: utilitzeu regles ràpides

1. 

   Coneix els compostos iònics. Cada àtom sol tenir un nombre d’electrons determinat, però de vegades obté o regala un electró. Aquest procés el converteix en un ions carregat. Quan un ió amb càrrega negativa (excés d’un electró) es troba amb un ió amb càrrega positiva (falta un electró), s’enllaçaran com el càtode i l’ànode de dos imants. El resultat forma un compost iònic.
   • Els ions tenen una càrrega negativa anomenada anions, i els ions tenen una càrrega positiva anomenada catió.
   • Normalment el nombre d'electrons en un àtom és igual al nombre de protons, de manera que no té càrrega.

2. 

   
   
   Comprendre la solubilitat. Molècula d’aigua (H₂O) té una estructura irregular de manera que s’assembla a un imant: un extrem té una càrrega positiva i l’altre té una càrrega negativa. Quan poseu un compost iònic a l'aigua, aquests "imants" d'aigua es reuneixen al seu voltant, tractant de separar els ions positius i negatius.
   • Alguns compostos iònics no s’absorbeixen molt fortament, es consideren soluble Perquè es separarà i es dissoldrà quan s’afegeixi a l’aigua. Altres compostos tenen enllaços més forts insoluble perquè els ions s’atrauen fortament entre ells independentment de l’atracció de la molècula d’aigua.
   • Alguns compostos tenen una força d’unió equivalent a l’atracció d’una molècula d’aigua. Es consideren lleugerament soluble perquè la majoria dels compostos estaran separats, però la resta encara s’atrauran els uns als altres.

3. 

   
   
   Comprendre el principi de dissolució. Com que les interaccions entre àtoms són tan complexes, no es pot confiar completament en la intuïció per distingir quins compostos poden o no. Cerqueu el primer ió del compost de la llista següent per conèixer les seves propietats comuns i, a continuació, comproveu si hi ha excepcions per assegurar-vos que el segon ió no interaccioni anormalment amb ell.
   • Per exemple, per comprovar el clorur d’estronci (SrCl₂), busqueu Sr o Cl en els passos en negreta següents. Cl és "normalment soluble", així que comproveu si hi ha excepcions a sota. Sr no es troba a la llista d’excepcions, de manera que SrCl₂ ha de ser soluble.
   • Les excepcions més habituals a cada regla s’escriuen a sota de la regla. Hi ha altres excepcions, però és poc probable que es produeixin durant les hores normals de química o de laboratori.

4. 

   
   
   Els compostos són solubles quan contenen metalls alcalins com Li, Na, K, Rb i Cs. Aquests metalls també es coneixen com a elements del grup IA: liti, sodi, potassi, rubidi i cesi. Gairebé tots els compostos que contenen un d’aquests ions són solubles.
   • Excepció: Li₃PO₄ indissoluble.

5. 

   SENSE compostos₃, C₂H₃O₂, NO₂, ClO₃ i ClO₄ són solubles. Els noms corresponents als ions anteriors són nitrat, acetat, nitrit, clorat i perclorat. Tingueu en compte que l'acetat sovint s'abreuja com OAc.
   • Excepció: Ag (OAc) (acetat de plata) i Hg (OAc)₂ (acetat de mercuri) insoluble.
   • AgNO₂ i KClO₄ només "lleugerament fos".

6. 

   Els compostos de Cl, Br i I solen ser solubles. Els ions clorur, bromur i iodur formen gairebé sempre compostos solubles, anomenats sals halògenes.
   • Excepció: Si algun dels ions anteriors es combina amb ions de plata Ag, mercuri Hg₂, o plom Pb, formaran compostos insolubles. El mateix passa amb els compostos menys comuns que es formen quan es combinen amb coure Cu i thali Tl.

7. 

   Compostos que contenen SO₄ generalment soluble. Els ions sulfat solen formar compostos solubles, però hi ha moltes excepcions.
   • Excepció: Els ions sulfat formen un compost insoluble amb els ions següents: estronci Sr, bari Ba, plom Pb, Ag plata, calci Ca, ràdio Ra i àtoms de plata d'Ag₂. Tingueu en compte que el sulfat de plata i el sulfat de calci només són moderadament solubles, de manera que algunes persones consideren que són lleugerament solubles.

8. 

   Les substàncies que contenen OH o S són insolubles. Els noms corresponents a aquests ions són hidròxids i sulfurs.
   • Excepció: Recordeu els metalls alcalins (grups I-A) i com els agrada formar compostos solubles? Li, Na, K, Rb i Cs formen compostos solubles amb ions hidròxid o sulfur. A més, els hidròxids formen sals solubles amb ions de metalls alcalino-terrestres (Grup II-A): Ca de calci, Estronci Sr i Ba de bari. Nota: els compostos compostos d’hidròxids i metalls alcalins terrestres tenen de fet un nombre important de molècules que romanen units, de manera que de vegades es consideren “lleugerament solubles”.

9. 

   Compostos que contenen CO₃ o PO₄ indissoluble. Comproveu per última vegada els ions carbonat i fosfat i veureu si el vostre compost és soluble.
   • Excepció: Aquests ions formen compostos solubles amb metalls alcalins com Li, Na, K, Rb i Cs, així com amb l’ió amoni NH₄.
   publicitat

Mètode 2 de 2: Calculeu la solubilitat a partir de la constant K_sp

1. 

   Cerqueu la constant de producte de solubilitat K_sp. Aquesta constant és diferent per a cada compost, de manera que hauríeu de buscar-la en un gràfic d'un llibre de text o en línia. Atès que aquests valors es determinen de manera experimental i poden variar significativament entre gràfics, és millor utilitzar el gràfic del llibre de text si està disponible. Tret que s'especifiqui el contrari, la majoria de les parcel·les assumeixen una temperatura de prova de 25ºC.
   • Per exemple, suposem que dissoleu el iodur de plom amb la fórmula PbI₂, escriviu la seva constant de producte de solubilitat. Si feu referència al gràfic a bilbo.chm.uri.edu, utilitzeu la constant 7,1 × 10.

2. 

   Escriu una equació química. El primer, determinar el patró de separació iònica d’aquest compost quan es dissol. A continuació, escriviu l’equació amb K_sp per un costat i els ions components per l’altre costat.
   • Per exemple, una molècula de PbI₂ dissocieu-lo en ions Pb, I i I. (Només cal conèixer o comprovar la càrrega d’un ió, ja que tots els compostos sempre són neutres elèctricament).
   • Escriu l’equació 7,1 × 10 =
   • Aquesta equació és la constant de solubilitat, es pot esbrinar 2 ions al quadre de solubilitat. Com que hi ha 2 ions l-, l ha de ser quadràtic.

3. 

   Transformar equacions per utilitzar variables. Torneu a escriure l'equació utilitzant mètodes algebraics normals, utilitzant la informació que coneixeu sobre el nombre de molècules i ions. Establiu x igual a la massa del compost a dissoldre i reescriviu l’equació on x representa el nombre de cada ió.
   • En aquest exemple, hem de reescriure l'equació 7,1 × 10 =
   • Com que només hi ha un ió de plom (Pb) en el compost, el nombre de molècules dissoltes és igual al nombre d’ions de plom lliures. Per tant, podem establir-la en x.
   • Com que hi ha dos ions de iode (I) per a cada ió de plom, establim el nombre d’àtoms de iode igual a 2x.
   • Ara l'equació es converteix en 7,1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   Tingueu en compte els ions comuns, si n’hi ha. Omet aquest pas si dissols el compost en aigua destil·lada. Si un compost es dissol en una solució que ja té un o més ions components ("ions comuns"), la solubilitat del compost disminuirà significativament. L'efecte dels ions generals serà més evident en compostos gairebé insolubles i, en aquest cas, es pot suposar que la majoria dels ions en equilibri són els que anteriorment estaven en dissolució. Torneu a escriure l'equació per calcular la concentració molar (mol per litre o M) dels ions que ja hi ha a la solució, substituint aquest valor per la variable x que utilitzeu per a aquest ió.
   • Per exemple, si el compost de iodur de plom es dissol en una solució 0,2 M de clorur de plom (PbCl)₂), reescriureem l’equació com a 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Com que 0,2 M és una concentració superior a x, podríem reescriure-la a 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).

5. 

   Resol l’equació. Resoleu per x i veureu la solubilitat del compost. En la definició de la constant de solubilitat, heu d’escriure la vostra resposta en termes del nombre de mols de compostos dissolts per litre d’aigua. És possible que hàgiu d’utilitzar l’ordinador per trobar la resposta final.
   • L’exemple següent és la solubilitat en aigua destil·lada sense ions comuns.
   • 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 = Es dissoldran 1,2 x 10 mols per litre. Es tracta d’una massa molt petita, de manera que aquest compost és gairebé insoluble.
   publicitat

Què necessites

• Taula de constants de producte de solubilitat del compost (K_sp)

Consells

• Si teniu dades experimentals sobre la quantitat de compostos dissolts, podeu utilitzar la mateixa equació per resoldre la constant de solubilitat K._sp.

Advertiment

• No hi ha consens sobre les definicions d’aquests termes, però els químics coincideixen en la majoria dels compostos. Una sèrie de compostos especials en què tant les molècules solubles com les insolubles formen components significatius, cadascun amb una descripció diferent d’aquests compostos.
• Alguns llibres de text antics veuen NH₄OH és un compost soluble. Això no és cert; Es van detectar petites quantitats d’ions NH₄ i OH, però aquests dos ions no es poden combinar en compostos.