Turinys

• Žengti
• 1 metodas iš 2: greitųjų taisyklių naudojimas
• 2 metodas iš 2: K. tirpumo apskaičiavimas_sp
• Būtinybės
• Patarimai
• Įspėjimai

Chemijoje tirpumas naudojamas apibūdinti kietosios medžiagos, kuri yra sumaišyta ir visiškai ištirpsta skystyje, savybes, nepaliekant neištirpusių dalelių. Tirpsta tik (įkrauti) joniniai junginiai. Praktiniais tikslais pakanka įsiminti keletą taisyklių ar susipažinti su taisyklių sąrašu, kad galėtumėte pasakyti, ar dauguma joninių junginių išliks kieti, sumaišyti su vandeniu, ar ištirps didelis kiekis. Iš tikrųjų kai kurios molekulės ištirps, net jei nematote jokių pokyčių, todėl tiksliems eksperimentams turėsite žinoti, kaip apskaičiuoti šią sumą.

Žengti

1 metodas iš 2: greitųjų taisyklių naudojimas

1. Sužinokite daugiau apie joninius junginius. Kiekvienas atomas paprastai turi daug elektronų, tačiau kartais jie įgyja arba praranda vieną papildomą elektroną. Rezultatas yra vienas jonų su elektros krūviu. Kai neigiamą krūvį turintis jonas (papildomas elektronas) susitinka su teigiamo krūvio jonu (trūksta elektrono), jie susijungia, kaip ir neigiami ir teigiami dviejų magnetų galai. Rezultatas yra joninis ryšys.
   • Kviečiami jonai, turintys neigiamą krūvį anijonaiir teigiamo krūvio jonai katijonai.
   • Paprastai elektronų skaičius atome yra lygus protonų skaičiui, kai elektriniai krūviai yra pusiausvyroje.
2. Žinokite tirpumą. Vandens molekulės (H.₂O) turi neįprastą struktūrą, kuria jie elgiasi kaip magnetas: vienas galas turi teigiamą krūvį, o kitas - neigiamai. Sumaišius joninį ryšį su vandeniu, šie „vandens magnetai“ susikaus aplink jį ir bandys atskirti teigiamus ir neigiamus jonus. Kai kurios joninės jungtys nėra labai glaudžiai susijusios; Šitie yra tirpusnes vanduo suplėšys ir ištirps ryšį. Kiti kompozitai turi stipresnius ryšius ir yra Neišsprendžiamanes jie gali sulipti nepaisydami vandens molekulių.
   • Kai kurios jungtys turi vidinius ryšius, kurių stiprumas yra panašus į vandens trauką. Šios medžiagos yra vidutiniškai tirpus, nes reikšminga obligacijų dalis (bet ne visos) bus ištraukta.
3. Ištirkite tirpumo taisykles. Kadangi atomų sąveika yra gana sudėtinga, ne visada intuityvi, kurie junginiai yra tirpi ir netirpi. Žemiau pateiktame sąraše raskite pirmąjį junginio joną, kad sužinotumėte, kaip jis paprastai elgiasi, tada patikrinkite išimtis ir įsitikinkite, kad antrasis jonas neveikia nenormaliai.
   • Pavyzdžiui, naudoti stroncio chloridą (SrCl₂), ieškokite Sr arba Cl žemiau paryškintais žingsniais. Cl yra "dažniausiai išsprendžiamas", todėl patikrinkite, ar nėra išimčių. Sr nėra nurodomas kaip išimtis, todėl SrCl₂ būti tirpus.
   • Toliau pateikiamos dažniausios kiekvienos taisyklės išimtys. Yra ir kitų išimčių, tačiau tikriausiai jų nerasite bendroje chemijos klasėje ar laboratorijoje.
4. Junginiai yra tirpūs, kai juose yra šarminių metalų, įskaitant Li, Na, K, Rb ir Cs. Tai dar vadinama IA grupės elementais: ličiu, natriu, kaliu, rubidiumu ir ceziu. Beveik bet kuris iš šių jonų junginys yra tirpus.
   • Išimtis: Li₃PO₄ nėra tirpus.
5. Junginiai su NO₃, C₂H.₃O₂, NE₂, ClO₃ ir ClO₄ yra tirpi. Tai yra atitinkamai nitrato, acetato, nitrito, chlorato ir perchlorato jonai. Atkreipkite dėmesį, kad acetatas dažnai sutrumpinamas kaip OAc.
   • Išimtys: Ag (OAc) (sidabro acetatas) ir Hg (OAc)₂ (gyvsidabrio acetatas) netirpsta.
   • AgNO₂ ir KClO₄ yra tik „iš dalies tirpi“.
6. junginiai su Cl, Br ir I paprastai yra tirpi. Chlorido, bromido ir jodido jonai beveik visada sudaro tirpius junginius, dar vadinamus halogeno druskomis.
   • Išimtis: Jei kuri nors iš šių jungiasi sidabro (Ag), gyvsidabrio (Hg₂) arba švino (Pb), rezultatas netirpus. Tas pats pasakytina ir apie rečiau pasitaikančius junginius su variu (Cu) ir taliu (Tl).
7. Ryšiai su SO₄ paprastai yra tirpi. Sulfato jonas paprastai sudaro tirpius junginius, tačiau yra keletas išimčių.
   • Išimtys: Sulfato jonas sudaro netirpius junginius su šiais jonais: stroncio Sr, bario Ba, švino Pb, sidabro Ag, kalcio Ca, radžio Ra ir diatominio sidabro Ag.₂. Atkreipkite dėmesį, kad sidabro sulfatas ir kalcio sulfatas ištirpsta tiek, kad kartais būtų vadinami mažai tirpiais.
8. Junginiai su OH arba S netirpsta. Tai yra atitinkamai hidroksido ir sulfido jonai.
   • Išimtys: Ar prisimenate šarminius metalus (I-A grupė) ir kaip jie mėgsta sudaryti netirpius junginius? Visi Li, Na, K, Rb ir Cs sudaro tirpius junginius su hidroksido arba sulfido jonais. Be to, hidroksidas sudaro šarminių žemės metalų (II-A grupės) jonais tirpias druskas: kalcio Ca, stroncio Sr ir bario Ba. Atkreipkite dėmesį, kad hidrokside su šarminio žemės junginiu yra tik tiek molekulių, kad jie suliptų, kad kartais būtų laikoma „mažai tirpia“.
9. Junginiai su CO₃ arba PO₄ nėra tirpi. Paskutinį kartą patikrinkite, ar nėra karbonato ir fosfato jonų, ir turėtumėte žinoti, ko tikėtis iš junginio.
   • Išimtys: Šie jonai sudaro tirpius junginius su įprastomis medžiagomis - šarminiais metalais Li, Na, K, Rb ir Cs, taip pat su amonio NH₄.

2 metodas iš 2: K. tirpumo apskaičiavimas_sp

1. Ieškokite konstantos K tirpumo sandaugos._sp. Ši konstanta kiekvienam ryšiui yra skirtinga, todėl turėsite jos ieškoti vadovėlio lentelėje arba internete. Kadangi šios vertės nustatomos eksperimentiniu būdu, jos gali labai skirtis, todėl geriausia naudoti lentelę vadovėlyje, jei tokia yra. Jei nenurodyta kitaip, daugumoje lentelių aplinkos temperatūra yra 25 ° C.
   • Pavyzdžiui, jei norite ištirpinti švino jodidą (PbI₂), užrašykite tirpumo produkto pusiausvyros konstantą. Jei naudojate lentelę bilbo.chm.uri.edu, naudokite konstantą 7,1 × 10.
2. Pirmiausia užrašykite cheminę lygtį. Pirmiausia nustatykite, kaip junginys skyla į jonus, kai jis ištirpsta. Dabar parašykite lygtį su K._sp viena vertus, ir, kita vertus, atskiri jonai.
   • Pavyzdžiui, PbI molekulė₂ skyla į jonus Pb, I ir kitą I (jums reikia žinoti arba ieškoti tik vieno jono krūvio, nes žinote, kad visas junginys visada turi neutralų krūvį).
   • Parašykite 7.1 × 10 lygtį = [Pb] [I]
3. Koreguokite lygtį, kad galėtumėte naudoti kintamuosius. Perrašykite lygtį kaip vieną algebros problemą, naudodamiesi savo žiniomis apie molekulių ar jonų skaičių. Nustatykite x, lygų medžiagos, kuri ištirps, kiekiui, ir perrašykite kintamuosius kaip kiekvieno jono skaičius, išreikšdami x.
   • Mūsų pavyzdyje perrašome 7,1 × 10 = [Pb] [I]
   • Kadangi junginyje yra tik vienas švino jonas (Pb), ištirpusių junginio molekulių skaičius bus lygus laisvųjų švino jonų skaičiui. Taigi [Pb] galime pakeisti x.
   • Kadangi kiekvienam švino jonui yra du jodo jonai (I), jodo atomų skaičių galime prilyginti 2x.
   • Dabar lygtis rodo 7,1 × 10 = (x) (2x)
4. Apsvarstykite įprastus jonus, jei tokių yra. Praleiskite šį veiksmą, jei tirpsite junginį gryname vandenyje. Tačiau, jei junginys ištirpinamas tirpale, kuriame jau yra vienas ar daugiau sudedamųjų jonų („bendrasis jonas“), tirpumas žymiai sumažėja. Paprastųjų jonų poveikis labiausiai pastebimas junginiuose, kurie dažniausiai netirpsta, ir šiais atvejais galima daryti prielaidą, kad didžioji pusiausvyroje esančių jonų dalis gaunama iš tirpale jau esančio jono. Perrašykite lygtį su jau žinomu tirpale esančių jonų moline koncentracija (moliais litre arba M), pakeisdami x vertę, kurią naudojote tam jonui.
   • Pavyzdžiui, jei mūsų švino jodo junginys būtų ištirpintas tirpale, kuriame yra 0,2 M švino chlorido (PbCl₂), tada galime perrašyti lygtį kaip 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x). Ir tada, kadangi 0,2 M yra tokia didesnė nei x koncentracija, galime tai saugiai perrašyti kaip 7,1 × 10 = (0,2 M) (2x).
5. Išspręskite lygtį. Išspręskite x ir žinokite, koks tirpus yra junginys. Dėl tirpumo konstantos apibrėžimo jūsų atsakymas bus išreikštas ištirpusio junginio molių skaičiumi litre vandens. Jums gali prireikti skaičiuoklės, kad rastumėte galutinį atsakymą.
   • Tai taikoma tirpumui gryname vandenyje, o ne su jokiais įprastais jonais.
   • 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 = Ištirps 1,2 x 10 molių litre. Tai yra labai mažas kiekis, todėl žinote, kad šis junginys iš esmės blogai tirpsta.

Būtinybės

• Tirpumo produktų konstantų lentelė (K._sp) jungtims.

Patarimai

• Jei turite eksperimentų duomenų apie junginio ištirpimo laipsnį, galite naudoti tą pačią lygtį, kad išspręstumėte tirpumo konstantą K_sp.

Įspėjimai

• Nėra visuotinai priimto šių terminų apibrėžimo, tačiau chemikai sutaria dėl daugumos junginių. Kai kuriuos nereikšmingus atvejus, susijusius su junginiais, kuriuose yra didelė dalis ištirpusių ir neištirpusių molekulių, galima aprašyti skirtingose ​​tirpumo lentelėse.
• Kai kurie senesni vadovėliai suteikia NH₄OH vėl kaip tirpi kompozicija. Tai neteisinga; nedideli NH kiekiai₄ ir OH jonus galima pastebėti, tačiau jų negalima išskirti, kad susidarytų junginys.