Jedním z prvních vědeckých experimentů, které si pamatuji, bylo přidání soli do šálku vody a netrpělivé čekání, až se rozpustí. Ačkoli jsem byl nadšený, když jsem sledoval, jak se sůl zdánlivě ztrácí, rozhodně jsem nechápal složitosti rozpustnosti. Naštěstí se rozpustnost řídí seznamem pravidel, která nám pomáhají určit, jak je látka rozpustná, jako je pravděpodobnost, že se sůl rozpustí v této vodě (podívejte se – je to velmi pravděpodobné). Projdeme si, co je rozpustnost, jak funguje, a úplný seznam pravidel rozpustnosti, která vám pomohou určit rozpustnost látek.
Co je rozpustnost?
Rozpustnost je schopnost látky rozpouštět se . Látka, která se rozpouští, se nazývá rozpuštěná látka a látka, ve které se rozpouští, se nazývá rozpouštědlo. Výsledná látka se nazývá roztok. Obecně je rozpuštěná látka pevná látka a rozpouštědlo je kapalina, jako je výše uvedený příklad soli ve vodě. Rozpuštěné látky však mohou být v jakémkoli skupenství: plynném, kapalném nebo pevném. Například sycený nápoj je roztok, kde rozpuštěnou látkou je plyn a rozpouštědlem je kapalina.
Rozpuštěná látka se považuje za nerozpustnou, když se nedokáže rozpustit v poměru větším než 10 000:1. Zatímco mnoho sloučenin je částečně nebo většinou nerozpustných, neexistuje žádná látka, která by byla zcela nerozpustná ve vodě , což znamená, že se vůbec nemůže rozpustit. V pravidlech rozpustnosti uvidíte, že mnoho sloučenin, které jsou označeny jako nerozpustné, má výjimky, jako jsou uhličitany. To je částečně důvod, proč je důležité přesně dodržovat pravidla rozpustnosti.
css ohraničení
Když pracujete na chemických rovnicích nebo vytváříte hypotézu, pravidla rozpustnosti jsou užitečná při předpovídání konečných stavů příslušných látek. Budete schopni přesně předvídat, jaké kombinace povedou k jakým výsledkům.
Pravidla pro rozpustnost platí pouze pro schopnost iontových pevných látek rozpouštět se ve vodě. Zatímco rozpustnost můžeme vypočítat měřením každé látky a podle rovnice, pravidla rozpustnosti nám umožňují určit rozpustnost látky předtím, než se ji pokusíte vytvořit.
Pravidla rozpustnosti
Je velmi důležité, aby byla pravidla na tomto seznamu dodržována v pořádku, protože pokud se zdá, že pravidlo odporuje jinému pravidlu, pravidlo, které je na prvním místě, je to, které dodržujete . Látky na tomto seznamu jsou dány svými elementárními názvy. Odkazování na periodickou tabulku níže vám pomůže procházet názvy a skupiny prvků.
-
Soli obsahující prvky skupiny I (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) jsou rozpustné. Existuje několik výjimek z tohoto pravidla. Soli obsahující amonný ion (NH4+) jsou také rozpustné.
-
Soli obsahující dusičnanové ionty (NO3-) jsou obecně rozpustné.
-
Soli obsahující Cl-, Br- nebo I- jsou obecně rozpustné. Důležitou výjimkou z tohoto pravidla jsou halogenidové soli Ag+, Pb2+ a (Hg2)2+. AgCl, PbBr2 a Hg2Cl2 jsou tedy nerozpustné.
-
Většina solí stříbra je nerozpustná. AgNO3 a Ag(C2H3O2) jsou běžné rozpustné soli stříbra; prakticky všechny ostatní jsou nerozpustné.
-
Většina síranových solí je rozpustná. Mezi důležité výjimky z tohoto pravidla patří CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 a SrSO4.
-
Většina hydroxidových solí je jen málo rozpustná. Hydroxidové soli prvků skupiny I jsou rozpustné. Hydroxidové soli prvků skupiny II (Ca, Sr a Ba) jsou mírně rozpustné. Hydroxidové soli přechodných kovů a Al3+ jsou nerozpustné. Tedy Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 nejsou rozpustné.
-
Většina sulfidů přechodných kovů je vysoce nerozpustná, včetně CdS, FeS, ZnS a Ag2S. Nerozpustné jsou také sulfidy arsenu, antimonu, vizmutu a olova.
-
Uhličitany jsou často nerozpustné. Uhličitany skupiny II (CaCO3, SrCO3 a BaCO3) jsou nerozpustné, stejně jako FeCO3 a PbCO3.
-
Chromany jsou často nerozpustné. Příklady zahrnují PbCrO4 a BaCrO4.
-
Fosfáty jako Ca3(PO4)2 a Ag3PO4 jsou často nerozpustné.
blokování reklam na youtube pro Android
-
Fluoridy jako BaF2, MgF2 a PbF2 jsou často nerozpustné.
Vzorové otázky
1. Vyberte sloučeniny, které jsou vždy rozpustný ve vodě
A. BaSO4
b. HG2 I2
c. Na OH
d. Na2S03
v. Ag ClO3
F. Cr Cl3
G. Fe PO4
2. Označte každou z následujících položek jako rozpustný nebo nerozpustný
a. Li OH
b. Hg SO4
C. Pb Br2
d. Rb2 S
E. V I2
F. H3 AsO4
G. Ani Cro4
3. Které (pokud existuje) stříbro je rozpustné: Chlorid stříbrný AgCl , fosforečnan stříbrný, Ag3PO4 nebo fluorid stříbrný, AgF ?
Odpovědi
1. Vyberte sloučeniny, které jsou vždy rozpustný ve vodě (tučné je správně)
A. BaSO4 (viz pravidlo 5)
b. HG2I2 (viz pravidlo 3)
C. To OH (viz pravidlo 1)
d. Na2S03 (viz pravidlo 1)
to je . Při ClO3 (viz pravidlo 3)
F. Cr Cl3 (viz pravidlo 3)
G. Fe PO4 (viz pravidlo 6)
Poznámka: Písmeno e je příkladem použití pořadí pravidel pro stanovení rozpustnosti. Pravidlo 4 říká, že stříbro (Ag) je často nerozpustné, ale pravidlo 3 říká, že chlorečnany (Cl) jsou rozpustné. Protože Ag ClO3 je chlorečnan stříbrný a pravidlo 3 je před pravidlem 4, nahrazuje jej. Tato sloučenina je rozpustná.
2. Označte každou z následujících položek jako rozpustná nebo nerozpustná
a. Li OH rozpustný - pravidlo 1
b. Fe(OH)2 nerozpustný - pravidlo 7
jak vymyslel školu
C. Pb Br2 nerozpustný - pravidlo 2
je. Rb2 SO3 rozpustný - pravidlo 1
E. V I2 rozpustný - pravidlo 3
F. H3 AsO4 nerozpustný - pravidlo 10
G. Ani CRo4 nerozpustný - pravidlo 8
3. Které (pokud existuje) stříbro je rozpustné: Chlorid stříbrný AgCl, fosforečnan stříbrný, Ag3PO4 nebo fluorid stříbrný, AgF ?
Žádné z výše uvedeného stříbra není rozpustné. V pravidle č. 4 se uvádí, že stříbrné soli (Ag) jsou
nerozpustný, s jednou výjimkou dusičnan stříbrný, AgNO3.
Jak funguje rozpustnost
Jak vidíme z našich pravidel pro rozpustnost, některé látky jsou velmi rozpustné, zatímco některé jsou nerozpustné nebo mají nízkou rozpustnost. Podívejme se, jak funguje rozpustnost, abychom lépe porozuměli pravidlům rozpustnosti.
Faktory ovlivňující rozpustnost
Zda je látka rozpustná či nikoli a do jaké míry závisí na řadě faktorů. Soluty se obvykle nejlépe rozpouštějí v rozpouštědlech, která mají nejvíce molekulárních podobností. Polarita je hlavním faktorem rozpustnosti látky. Molekuly, jejichž jeden konec je nabitý záporně a druhý kladně, jsou považovány za polární, což znamená, že mají elektrické póly. Pokud molekula nemá toto iontové složení, považuje se za nepolární.
Obecně jsou rozpuštěné látky rozpustné v rozpouštědlech, která jsou jim molekulárně nejpodobnější. Polární rozpuštěné látky se budou lépe rozpouštět v polárních rozpouštědlech a nepolární rozpuštěné látky se budou lépe rozpouštět v nepolárních rozpouštědlech. Například cukr je polární rozpuštěná látka a velmi dobře se absorbuje ve vodě. Cukr by však měl nízkou rozpustnost v nepolární kapalině, jako je rostlinný olej. Obecně budou rozpuštěné látky také rozpustnější, pokud jsou molekuly v rozpuštěné látce menší než molekuly v rozpouštědle.
Dalšími faktory, které ovlivňují rozpustnost, jsou tlak a teplota. V některých rozpouštědlech při zahřátí molekuly vibrují rychleji a jsou schopny rozpustit rozpuštěnou látku. Tlak je hlavním faktorem, pokud jde o plynnou látku, a má malý nebo žádný vliv na kapalné látky.
hlavní java
Rychlost rozpouštění se týká toho, jak rychle se látka rozpouští, a je oddělená od rozpustnosti. Rozpustnost zcela závisí na fyzikálních a chemických vlastnostech rozpuštěné látky a rozpouštědla a není ovlivněna rychlostí řešení. Rychlost by neměla být zohledněna v rozpustnosti látky. To může být často matoucí, když se poprvé dozvídáme o rozpustnosti, protože ve vizuálním příkladu může sledování něčeho, co se rychle rozpouští, připadat jako potvrzení její schopnosti rozpouštět se. Proces rozpustnosti je však jedinečný a rychlost, jakou se rozpouští, není do rovnice započítána.
Předvídání výsledků
Když se rozpuštěná látka smíchá s rozpouštědlem, existují tři možné výsledky: Pokud má roztok méně rozpuštěné látky, než je maximální množství, které je schopen rozpustit (rozpustnost), jde o zředěný roztok . Pokud je množství rozpuštěné látky přesně stejné jako její rozpustnost nasycený. Pokud je rozpuštěné látky více, než je možné rozpustit, přebytek se oddělí od roztoku a vytvoří a sraženina .
Roztok se považuje za nasycený, když přidání další rozpuštěné látky nezvýší koncentraci roztoku. Kromě toho je roztok mísitelný, pokud jej lze smíchat v jakémkoli poměru - to platí zejména pro kapaliny, jako je ethanol, C2H5OH a voda, H2O.
Znalost a dodržování pravidel rozpustnosti je nejlepší způsob, jak předpovědět výsledek jakéhokoli daného řešení. Pokud víme, že látka je nerozpustná, je pravděpodobné, že by měla přebytek rozpuštěné látky, čímž by se vytvořila sraženina. Avšak sloučeniny, o kterých víme, že jsou vysoce rozpustné, jako je sůl, pravděpodobně tvoří roztoky v různých poměrech; v tomto případě budeme schopni určit, kolik rozpuštěné látky a rozpouštědla je potřeba k vytvoření každého roztoku a jestli je vůbec možné nějaký vytvořit.
Když teď přemýšlíme o experimentu se solí ve vodě, je jasné, že sůl – známá také jako NaCl nebo chlorid sodný, by byla podle našich pravidel rozpustnosti vysoce rozpustná. Chlorid sodný obsahuje Na, který je téměř vždy rozpustný podle pravidla 1, a Cl, který je obvykle rozpustný podle pravidla 3. I když to mohu říct pouhým pohledem na pravidla, nic neubírá na kouzlu sledování, jak se chemické sloučeniny rozkládají a rozpouštějí přímo před vašima očima. Nezapomeňte mít po ruce své periodické tabulky a v příštím experimentu věnujte velkou pozornost pravidlům rozpustnosti.
Co bude dál?
Příprava na test AP Chemistry?Prostudujte si naše články na každý dostupný praktický test AP Chemistry a konečný průvodce studiem AP Chem. Místo toho brát IB? Začněte s našimi studijními poznámkami pro IB Chemii.
Hledáte další pomoc s chemií?Provedeme vás po konstanta rozpustnosti (K sp ) a jak to vyřešit , vysvětlete , jak vyvážit chemické rovnice , a projděte si příklady fyzikální vs chemické změny zde .
Pokud potřebujete více nechemických vědeckých příruček, nezapomeňte se podívat na tyto příručky o hledání hustota vody , definující komensalismus , a jak vypočítat zrychlení .