Sadržaj

• Koraci
• Što trebaš
• Savjet
• Upozorenje

U kemiji se topivost koristi za opis svojstava čvrstog spoja kada se potpuno otopi u tekućini, a da pritom ne ostane netopljivi ostatak. Topljivi su samo ionski spojevi (nabijeni). U stvari, trebate zapamtiti samo nekoliko principa ili potražiti literaturu kako biste znali hoće li ionski spoj ostati čvrst kad se doda u vodu ili će se velika količina otopiti. U stvari, određena količina molekula otopit će se čak i ako ne vidite nikakvu promjenu, pa da bi eksperiment bio točan morate znati izračunati ovu količinu otopljene tvari.

Koraci

Metoda 1 od 2: Koristite brza pravila

1. 

   Saznajte o ionskim spojevima. Svaki atom obično ima određeni broj elektrona, ali ponekad dobije ili odaje elektron. Ovaj ga postupak čini jednim ioni naplaćeno. Kada ion s negativnim nabojem (višak jednog elektrona) naiđe na ion s pozitivnim nabojem (nedostaje mu elektron), oni će se povezati poput katode i anode dva magneta. Rezultat tvori ionski spoj.
   • Joni se nazivaju negativnim nabojem anioni, a joni se nazivaju pozitivnim nabojem kation.
   • Obično je broj elektrona u atomu jednak broju protona, tako da nema naboj.

2. 

   
   
   Razumjeti topivost. Molekula vode (H₂O) ima nepravilnu strukturu pa podsjeća na magnet: jedan kraj ima pozitivan, a drugi negativni naboj. Kada jonski spoj stavite u vodu, ti se vodeni "magneti" skupljaju oko njega, pokušavajući razdvojiti pozitivne i negativne ione.
   • Smatra se da neki ionski spojevi nisu jako čvrsto apsorbirani topljiv Jer će se odvojiti i otopiti kad se doda u vodu. Ostali spojevi imaju jače veze netopiv jer se ioni međusobno čvrsto privlače bez obzira na privlačnost molekule vode.
   • Neki spojevi imaju silu vezanja jednaku privlačenju molekule vode. Oni se smatraju slabo topiv jer će većina spojeva biti odvojena, ali ostatak će i dalje privlačiti jedni druge.

3. 

   
   
   Razumjeti princip rastvaranja. Budući da su interakcije između atoma toliko složene, ne možete se u potpunosti osloniti na intuiciju da biste razlikovali koji spojevi mogu ili ne mogu. Potražite prvi ion u spoju na donjem popisu radi njegovih zajedničkih svojstava, a zatim provjerite postoje li iznimke kako biste bili sigurni da drugi ion s njom nema nenormalne interakcije.
   • Na primjer, za provjeru stroncijevog klorida (SrCl₂), potražite Sr ili Cl u podebljanim koracima u nastavku. Cl je "obično topljiv", zato provjerite postoje li iznimke ispod njega. Sr nije na popisu izuzetaka, tako da SrCl₂ mora biti topljiv.
   • Najčešće iznimke od svakog pravila napisane su ispod pravila. Postoje i druge iznimke, ali malo je vjerojatno da će se one dogoditi tijekom normalne kemije ili laboratorijskih sati.

4. 

   
   
   Spojevi su topljivi kada sadrže alkalne metale poput Li, Na, K, Rb i Cs. Ti su metali poznati i kao elementi skupine IA: litij, natrij, kalij, rubidij i cezij. Gotovo svi spojevi koji sadrže jedan od ovih iona topivi su.
   • Iznimka: Li₃PO₄ nerazrješiv.

5. 

   NEMA spojeva₃, C₂H₃O₂, NE₂, ClO₃ i ClO₄ su svi topljivi. Imena koja odgovaraju gornjim ionima su nitrat, acetat, nitrit, klorat i perklorat. Imajte na umu da se acetat često skraćuje kao OAc.
   • Iznimka: Ag (OAc) (srebrni acetat) i Hg (OAc)₂ (živin acetat) netopiv.
   • AgNO₂ i KClO₄ samo "malo rastopljen".

6. 

   Spojevi Cl, Br i I obično su topljivi. Kloridni, bromidni i jodidni ioni gotovo uvijek tvore topive spojeve, nazvane halogene soli.
   • Iznimka: Ako se bilo koji od gore navedenih iona kombinira sa ionima srebra Ag, živa Hg₂, ili Pb olovo, stvorit će netopive spojeve. Isto vrijedi i za rjeđe spojeve koji nastaju u kombinaciji s bakrom Cu i thali Tl.

7. 

   Spojevi koji sadrže SO₄ obično topiv. Sulfatni ioni često tvore topive spojeve, ali postoje mnoge iznimke.
   • Iznimka: Sulfatni ioni tvore netopivi spoj sa sljedećim ionima: stroncij Sr, barij Ba, olovo Pb, srebro Ag, kalcij Ca, radij Ra i srebro monatom Ag₂. Imajte na umu da su srebrni sulfat i kalcijev sulfat samo umjereno topljivi, pa ih neki ljudi smatraju slabo topljivima.

8. 

   Tvari koje sadrže OH ili S su netopive. Odgovarajući nazivi za ove ione su hidroksidi i sulfidi.
   • Iznimka: Sjećate li se alkalnih metala (skupine I-A) i kako vole stvarati topive spojeve? Li, Na, K, Rb i Cs svi tvore spojeve topive s hidroksidnim ili sulfidnim ionima. Uz to, hidroksidi tvore soli koje su topive s ionima zemnoalkalijskih metala (skupina II-A): kalcij Ca, stroncij Sr i barij Ba. Napomena: spojevi izrađeni od hidroksida i zemnoalkalijskih metala zapravo imaju značajan broj molekula koji ostaju povezani, pa se ponekad smatraju "slabo topljivima".

9. 

   Spojevi koji sadrže CO₃ ili PO₄ nerazrješiv. Provjerite posljednji put karbonatne i fosfatne ione i vidjet ćete je li vaš spoj topljiv.
   • Iznimka: Ti ioni tvore spojeve topive s alkalnim metalima kao što su Li, Na, K, Rb i Cs, kao i s amonijevim ionom NH₄.
   oglas

Metoda 2 od 2: Izračunati topljivost iz konstante K_sp

1. 

   Potražite konstantu proizvoda topljivosti K_sp. Ova se konstanta razlikuje za svaki spoj, pa biste je trebali potražiti na grafikonu u udžbeniku ili na mreži. Budući da se ove vrijednosti određuju eksperimentalno i mogu se značajno razlikovati među grafikonima, najbolje je koristiti grafikon udžbenika ako je dostupan. Ako nije drugačije naznačeno, većina ploha pretpostavlja ispitnu temperaturu od 25 ° C.
   • Na primjer, recimo da otapate olovni jodid s formulom PbI₂, napiši njegovu konstantu proizvoda topljivosti. Ako se pozivate na graf na bilbo.chm.uri.edu, tada koristite konstantu 7,1 × 10.

2. 

   Napišite kemijsku jednadžbu. Prvo, odrediti ionski uzorak razdvajanja ovog spoja kada se otopi. Zatim napiši jednadžbu s K_sp s jedne, a komponentni ioni s druge strane.
   • Na primjer, molekula PbI₂ disocirati na ione Pb, I i I. (Morate znati ili provjeriti naboj iona, jer su svi spojevi uvijek električki neutralni).
   • Napiši jednadžbu 7,1 × 10 =
   • Ova je jednadžba konstanta topljivosti, koju možete pronaći za 2 iona na tablici topljivosti. Budući da postoje 2 l-iona, l- mora biti kvadratni.

3. 

   Transformacija jednadžbi za korištenje varijabli. Prepišite jednadžbu koristeći normalne algebarske metode, koristeći podatke koje znate o broju molekula i iona. Postavite x jednako masi spoja za otapanje i prepišite jednadžbu gdje x predstavlja broj svakog iona.
   • U ovom primjeru moramo prepisati jednadžbu 7,1 × 10 =
   • Budući da u spoju postoji samo jedan olovni ion (Pb), broj otopljenih molekula jednak je broju slobodnih ionskih iona. Stoga ga možemo postaviti na x.
   • Budući da postoje dva jodna iona (I) za svaki olovni ion, postavili smo broj atoma joda jednak 2x.
   • Sada jednadžba postaje 7,1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   Uzmite u obzir uobičajene ione, ako ih ima. Preskočite ovaj korak ako spoj otapate u destiliranoj vodi. Ako se spoj otopi u otopini koja već ima jedan ili više komponentnih iona ("zajednički ioni"), topljivost spoja će se značajno smanjiti. Učinak općih iona bit će najočitiji na gotovo netopivim spojevima i u ovom slučaju možete pretpostaviti da je većina iona u ravnoteži ona koja su prethodno bila u otopini. Prepišite jednadžbu za izračun molarne koncentracije (mol po litri ili M) iona koji su već u otopini, zamjenjujući ovu vrijednost varijablom x koju koristite za taj ion.
   • Na primjer, ako se spoj olovnog jodida otopi u 0,2M otopini olovnog klorida (PbCl)₂), prepisat ćemo jednadžbu kao 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Budući da je 0,2M veća koncentracija od x, mogli bismo je prepisati na 7,1 × 10 = (0,2M) (2x).

5. 

   Riješi jednadžbu. Otopite za x i vidjet ćete topivost spoja. U definiciji konstante topljivosti svoj odgovor morate napisati u smislu broja molova spoja otopljenog po litri vode. Možda ćete morati koristiti računalo da biste pronašli konačni odgovor.
   • Sljedeći je primjer topljivost u destiliranoj vodi bez uobičajenih iona.
   • 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 molova po litri će se otopiti. To je vrlo mala masa, pa je ovaj spoj gotovo netopiv.
   oglas

Što trebaš

• Tablica konstanti proizvoda topljivosti spoja (K_sp)

Savjet

• Ako imate eksperimentalne podatke o količini otopljenih spojeva, možete upotrijebiti istu jednadžbu za rješavanje konstante topljivosti K._sp.

Upozorenje

• Ne postoji konsenzus oko definicija ovih pojmova, ali kemičari se slažu oko većine spojeva. Brojni posebni spojevi u kojima topive i netopive molekule čine značajne sastojke, svaki s različitim opisom tih spojeva.
• Neki stari udžbenici vide NH₄OH je topljiv spoj. Ovo nije istina; Otkrivene su male količine NH iona₄ i OH, ali ta se dva iona ne mogu spojiti u spojeve.