ذوبان الأملاح في الماء عند درجة حرارة الغرفة. لماذا تذوب الأملاح في الماء؟ ذوبان الأحماض في المياه الجوفية

الماء هو أحد المركبات الكيميائية الرئيسية على كوكبنا. واحدة من أكثر خصائصه إثارة للاهتمام هي القدرة على تكوين المحاليل المائية. وفي العديد من مجالات العلوم والتكنولوجيا ، تلعب قابلية ذوبان الملح في الماء دورًا مهمًا.

الذوبان يشير إلى القدرة مواد مختلفةشكل مع سوائل - مذيبات - مخاليط متجانسة (متجانسة). إن حجم المادة المستخدمة في إذابة وتشكيل محلول مشبع هو الذي يحدد قابليتها للذوبان ، مقارنة بالجزء الكتلي لهذه المادة أو مقدارها في محلول مركز.

حسب قدرتها على الذوبان ، تصنف الأملاح على النحو التالي:

• تشمل المواد القابلة للذوبان المواد التي يمكن إذابتها في 100 غرام من الماء أكثر من 10 جم ؛
• قليل الذوبان هي تلك التي لا تتجاوز قيمتها في المذيب 1 جم ؛
• تركيز المادة غير القابلة للذوبان في 100 غرام من الماء أقل من 0.01.

في الحالة التي تكون فيها قطبية المادة المستخدمة للإذابة مماثلة لقطبية المذيب ، فإنها قابلة للذوبان. في الأقطاب المختلفة ، على الأرجح ، لا يمكن تخفيف المادة.

كيف يحدث الانحلال

إذا تحدثنا عن ما إذا كان الملح يذوب في الماء ، فهذا بيان عادل بالنسبة لمعظم الأملاح. يوجد جدول خاص يمكنك بموجبه تحديد مقدار الذوبان بدقة. نظرًا لأن الماء مذيب عالمي ، فإنه يمتزج جيدًا مع السوائل والغازات والأحماض والأملاح الأخرى.

واحدة من أكثر أمثلة جيدةيمكن ملاحظة انحلال مادة صلبة في الماء كل يوم تقريبًا في المطبخ ، أثناء تحضير الأطباق باستخدام ملح الطعام. فلماذا يذوب الملح في الماء؟

من دورة مدرسيةالكيمياء ، يتذكر الكثيرون أن جزيئات الماء والملح قطبية. هذا يعني أن أقطابها الكهربائية معاكسة ، مما ينتج عنه ثابت عازل عالي. تحيط جزيئات الماء بأيونات مادة أخرى ، على سبيل المثال ، كما في حالتنا ، كلوريد الصوديوم. في هذه الحالة ، يتم تكوين سائل متجانس في تناسقه.

تأثير درجة الحرارة

هناك عدة عوامل تؤثر على ذوبان الأملاح. بادئ ذي بدء ، هذه هي درجة حرارة المذيب. وكلما ارتفعت قيمته ، زادت قيمة معامل انتشار الجسيمات في السائل ، ويحدث انتقال الكتلة بشكل أسرع.

على الرغم من أن قابلية ذوبان الملح الشائع (NaCl) في الماء ، على سبيل المثال ، لا تعتمد عمليًا على درجة الحرارة ، نظرًا لأن معامل الذوبان هو 35.8 عند درجة حرارة 20 درجة مئوية و 38.0 عند 78 درجة مئوية ، لكن كبريتات النحاس (CaSO4) مع زيادة درجة حرارة الماء يذوب أسوأ.

تشمل العوامل الأخرى التي تؤثر على قابلية الذوبان ما يلي:

1. حجم الجسيمات الذائبة - مع وجود مساحة أكبر لفصل الطور ، يحدث الانحلال بشكل أسرع.
2. عملية خلط ، عند إجرائها بشكل مكثف ، تساهم في نقل كتلة أكثر كفاءة.
3. وجود الشوائب: بعضها يسرع من عملية الذوبان ، والبعض الآخر يعيق الانتشار ويقلل من معدل العملية.

فيديو عن آلية انحلال الملح

تعريف أملاحفي إطار نظرية التفكك. تنقسم الأملاح عادة إلى ثلاث مجموعات: متوسطة ، حامضة و أساسية.في الأملاح المتوسطة ، يتم استبدال جميع ذرات الهيدروجين للحمض المقابل بذرات معدنية ، في الأملاح الحمضية يتم استبدالها جزئيًا فقط ، في الأملاح الأساسية لمجموعة OH للقاعدة المقابلة يتم استبدالها جزئيًا ببقايا الحمض.

هناك أيضًا بعض أنواع الأملاح الأخرى ، مثل أملاح مزدوجة ،التي تحتوي على كاتيونات مختلفة وأنيون واحد: CaCO 3 MgCO 3 (دولوميت) ، KCl NaCl (سيلفينيت) ، KAl (SO 4) 2 (شب البوتاسيوم) ؛ أملاح مختلطةالتي تحتوي على كاتيون واحد واثنين من الأنيونات المختلفة: CaOCl 2 (أو Ca (OCl) Cl) ؛ أملاح معقدةالتي تشمل أيون معقدتتكون من ذرة مركزية مرتبطة بعدة يجند: K 4 (ملح الدم الأصفر) ، K 3 (ملح الدم الأحمر) ، Na ، Cl ؛ أملاح رطبة(هيدرات الكريستال) ، والتي تحتوي على جزيئات ماء التبلور: CuSO 4 5H 2 O ( الزاج الأزرق) ، Na 2 SO 4 10H 2 O (ملح جلوبر).

اسم الاملاحيتكون من اسم الأنيون متبوعًا باسم الكاتيون.

بالنسبة لأملاح الأحماض الخالية من الأكسجين ، تضاف لاحقة إلى اسم المادة غير المعدنية بطاقة تعريف،مثل كلوريد الصوديوم NaCl ، كبريتيد الحديد (H) FeS ، إلخ.

عند تسمية أملاح الأحماض المحتوية على الأكسجين ، في حالة حالات الأكسدة العالية ، تتم إضافة النهاية إلى الجذر اللاتيني لاسم العنصر — أكون, في حالة حالات الأكسدة المنخفضة ، النهاية -هو - هي.في أسماء بعض الأحماض ، يتم استخدام البادئة لتحديد أقل حالات الأكسدة للغير المعدني hypo- ،لأملاح أحماض البيركلوريك والبرمنجانيك ، استخدم البادئة لكل-،على سبيل المثال: كربونات الكالسيوم كربونات الكالسيوم 3 ،كبريتات الحديد (III) Fe 2 (SO 4) 3 ، كبريتات الحديد (II) FeSO 3 ، هيبوكلوريت البوتاسيوم KOSl ، كلوريت البوتاسيوم KOSl 2 ، كلورات البوتاسيوم KOSl 3 ، فوق كلورات البوتاسيوم KOSl 4 ، برمنجنات البوتاسيوم KMnO 4 ، ثنائي كرومات البوتاسيوم K 2 Cr 2 يا 7.

الأملاح الحمضية والأساسيةيمكن اعتباره نتاج التحويل غير الكامل للأحماض والقواعد. وفقًا للتسمية الدولية ، يُشار إلى ذرة الهيدروجين ، التي تعد جزءًا من الملح الحمضي ، بالبادئة مائيمجموعة OH - بادئة هيدروكسي ، NaHS - هيدرو كبريتيد الصوديوم ، NaHSO 3 - هيدروكلفيت الصوديوم ، Mg (OH) Cl - هيدروكسي كلوريد المغنيسيوم ، Al (OH) 2 Cl - كلوريد الألومنيوم ثنائي هيدروكسي.

في أسماء الأيونات المركبة ، يُشار أولاً إلى الروابط ، متبوعة باسم المعدن ، مما يشير إلى حالة الأكسدة المقابلة (الأرقام الرومانية بين قوسين). في أسماء الكاتيونات المعقدة ، يتم استخدام الأسماء الروسية للمعادن ، على سبيل المثال: Cl 2 - رباعي النحاس (P) كلوريد ، 2 SO 4 - ديامين الفضة (1) كبريتات. في أسماء الأنيونات المعقدة ، يتم استخدام الأسماء اللاتينية للمعادن مع اللاحقة -at ، على سبيل المثال: K [Al (OH) 4] - رباعي هيدروكسي ألومينات البوتاسيوم ، Na - رباعي هيدروكسي كرومات الصوديوم ، K 4 - هيكسايانوفيرات البوتاسيوم (H).

أسماء الأملاح المائية (هيدرات بلورية) بطريقتين. يمكنك استخدام نظام تسمية الكاتيون المعقد الموضح أعلاه ؛ على سبيل المثال ، يمكن تسمية كبريتات النحاس SO 4 H 2 0 (أو CuSO 4 5H 2 O) كبريتات tetraaquacopper (II). ومع ذلك ، بالنسبة إلى الأملاح المائية الأكثر شهرة ، يُشار في أغلب الأحيان إلى عدد جزيئات الماء (درجة الماء) ببادئة عددية للكلمة "هيدرات"،على سبيل المثال: CuSO 4 5H 2 O - كبريتات النحاس (I) بينتاهيدراتي ، Na 2 SO 4 10H 2 O - كبريتات الصوديوم decahydrate ، CaCl 2 2H 2 O - ثنائي هيدرات كلوريد الكالسيوم.

ذوبان الأملاح

وفقًا لقابليتها للذوبان في الماء ، تنقسم الأملاح إلى قابلة للذوبان (P) وغير قابلة للذوبان (H) وقابلة للذوبان بشكل طفيف (M). لتحديد قابلية ذوبان الأملاح ، استخدم جدول قابلية ذوبان الأحماض والقواعد والأملاح في الماء. إذا لم يكن هناك جدول في متناول اليد ، فيمكنك استخدام القواعد. من السهل تذكرها.

1. جميع أملاح حامض النيتريك قابلة للذوبان - نترات.

2. جميع أملاح حمض الهيدروكلوريك قابلة للذوبان - الكلوريدات ، باستثناء AgCl (H) ، PbCl 2 (م).

3. جميع أملاح حامض الكبريتيك - الكبريتات قابلة للذوبان ، باستثناء BaSO 4 (ح)، PbSO 4 (ح).

4. أملاح الصوديوم والبوتاسيوم قابلة للذوبان.

5. لا تذوب جميع الفوسفات والكربونات والسيليكات والكبريتيدات ، باستثناء أملاح الصوديوم + وك + .

من بين جميع المركبات الكيميائية ، تعتبر الأملاح هي أكثر فئات المواد عددًا. هذه مواد صلبة تختلف عن بعضها البعض في اللون وقابلية الذوبان في الماء. في التاسع عشر في وقت مبكرالخامس. صاغ الكيميائي السويدي I. Berzelius تعريف الأملاح كمنتجات تفاعل للأحماض ذات القواعد أو المركبات التي تم الحصول عليها عن طريق استبدال ذرات الهيدروجين في حمض بمعدن. على هذا الأساس ، تتميز الأملاح بأنها متوسطة وحمضية وقاعدية. الأملاح المتوسطة أو العادية هي نتاج الاستبدال الكامل لذرات الهيدروجين في حمض بمعدن.

على سبيل المثال:

نا 2 كو 3 - كربونات الصوديوم؛

CuSO 4 - كبريتات النحاس (II) ، إلخ.

تتفكك هذه الأملاح إلى كاتيونات معدنية وأنيونات من بقايا الحمض:

Na 2 CO 3 \ u003d 2Na + + CO 2 -

الأملاح الحمضية هي نتاج الاستبدال غير الكامل لذرات الهيدروجين في حمض بمعدن. تشمل الأملاح الحمضية ، على سبيل المثال ، صودا الخبز NaHCO 3 ، والتي تتكون من كاتيون فلز Na + وبقايا حمضية مشحونة منفردة HCO3 -. بالنسبة لملح الكالسيوم الحمضي ، تتم كتابة الصيغة على النحو التالي: Ca (HCO 3) 2. تتكون أسماء هذه الأملاح من أسماء الأملاح المتوسطة مع إضافة البادئة هيدرو- ، على سبيل المثال:

Mg (H SO 4) 2 - هيدروسلفات المغنيسيوم.

افصل الأملاح الحمضية على النحو التالي:

NaHCO 3 \ u003d Na + + HCO 3 -
ملغ (H SO 4) 2 \ u003d Mg 2+ + 2HSO 4 -

الأملاح الأساسية هي منتجات الاستبدال غير الكامل لمجموعات الهيدروكسو في القاعدة لبقايا الحمض. على سبيل المثال ، تتضمن هذه الأملاح حجر الملكيت الشهير (CuOH) 2 CO 3 ، والذي قرأت عنه في أعمال P. Bazhov. ويتكون من اثنين من الكاتيونات الأساسية CuOH + وأنيون مزدوج الشحنة لبقايا الحمض CO 3 2-. يحتوي الكاتيون CuOH + على شحنة +1 ، لذلك ، في الجزيء ، يتم دمج اثنين من هذه الكاتيونات وأنيون ثاني أكسيد الكربون مشحون مضاعفًا في ملح متعادل كهربائيًا.

ستكون أسماء هذه الأملاح هي نفسها أسماء الأملاح العادية ، ولكن مع إضافة البادئة هيدروكسو-، (CuOH) 2 CO 3 - هيدروكسوكربونات النحاس (II) أو AlOHCl 2 - هيدروكس كلوريد الألومنيوم. معظم الأملاح الأساسية غير قابلة للذوبان أو قليلة الذوبان.

الأخير ينفصل مثل هذا:

AlOHCl 2 \ u003d AlOH 2 + + 2Cl -

خصائص الملح

تمت مناقشة أول رد فعل متبادلين بالتفصيل سابقًا.

التفاعل الثالث هو أيضًا تفاعل تبادلي. يتدفق بين المحاليل الملحية ويرافقه تكوين راسب ، على سبيل المثال:

يرتبط التفاعل الرابع للأملاح مع موضع المعدن في السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن (انظر "سلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن"). يزيح كل معدن من المحاليل الملحية جميع المعادن الأخرى الموجودة على يمينه في سلسلة من الفولتية. هذا يخضع للشروط التالية:

1) يجب أن يكون كلا الأملاح (المتفاعلة والمتكونة نتيجة التفاعل) قابلين للذوبان ؛

2) يجب ألا تتفاعل المعادن مع الماء ، وبالتالي ، فإن معادن المجموعات الفرعية الرئيسية للمجموعتين الأولى والثانية (بالنسبة للأخيرة ، بدءًا من الكالسيوم) لا تحل محل المعادن الأخرى من المحاليل الملحية.

طرق الحصول على الأملاح

طرق الحصول على و الخواص الكيميائيةأملاح. يمكن الحصول على الأملاح من المركبات غير العضوية من أي فئة تقريبًا. إلى جانب هذه الطرق ، يمكن الحصول على أملاح أحماض الأكسجة بالتفاعل المباشر بين معدن وغير فلز (Cl ، S ، إلخ).

العديد من الأملاح تكون مستقرة عند تسخينها. ومع ذلك ، فإن أملاح الأمونيوم ، وكذلك بعض أملاح المعادن منخفضة النشاط ، والأحماض والأحماض الضعيفة التي تظهر فيها العناصر حالات أكسدة أعلى أو أقل ، تتحلل عند تسخينها.

كربونات الكالسيوم 3 \ u003d CaO + CO 2

2Ag 2 CO 3 \ u003d 4Ag + 2CO 2 + O 2

NH 4 Cl \ u003d NH 3 + حمض الهيدروكلوريك

2KNO 3 \ u003d 2KNO 2 + O 2

2FeSO 4 \ u003d Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

4FeSO 4 \ u003d 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2

2Cu (NO 3) 2 \ u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2

2AgNO 3 \ u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2

NH 4 NO 3 \ u003d N 2 O + 2H 2 O

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \ u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

2KSlO 3 \ u003d MnO 2 \ u003d 2KCl + 3O 2

4KClO 3 \ u003d 3KSlO 4 + بوكل

جدول الذوبان العناصر الكيميائية- هذا الجدول مع الذوبان في الماء لأشهر الأحماض غير العضوية والقواعد والأملاح.

التعريف 1

يوضح جدول الذوبان الكيميائي قابلية الذوبان عند 20 درجة مئوية ، مع زيادة درجة الحرارة تزداد قابلية الذوبان.

تكون المادة قابلة للذوبان في الماء إذا كانت قابليتها للذوبان أكبر من 1 جم في 100 جرام من الماء وغير قابلة للذوبان إذا كانت أقل من 0.1 جم / 100 جم. على سبيل المثال ، عند إيجاد الليثيوم في جدول الذوبان في الكيمياء ، يمكنك التأكد من أن جميع أملاحه تشكل الحلول.

على التين. 1 والتين. عدد 2 صور الجدول الكاملالذوبان في الكيمياء مع أسماء المخلفات الحمضية.

الشكل 1. جدول صور الذوبان في الكيمياء 2018-2019

الشكل 2. جدول الكيمياء مع الأحماض والمخلفات الحمضية

لتكوين اسم الملح ، يجب استخدام الجدول الدوري وقابلية الذوبان. يضاف اسم المعدن من الجدول الدوري إلى اسم بقايا الحمض ، على سبيل المثال:

$ \ mathrm (Zn_3 (PO_4) _2) $ - فوسفات الزنك ؛ $ \ mathrm (FeSO_4) $ - كبريتات الحديد (II).

بين قوسين مع اسم نص ، من الضروري الإشارة إلى تكافؤ المعدن ، إذا كان هناك العديد منهم. في حالة الحديد يوجد أيضًا $ \ mathrm (Fe_2 (SO_4) _3) $ ملح- كبريتات الحديد (III).

ما الذي يمكن تعلمه باستخدام جدول الذوبان في الكيمياء

يتم استخدام جدول قابلية ذوبان المواد في الكيمياء مع الترسيب لتحديد إمكانية حدوث تفاعل ، نظرًا لأن تكوين مادة راسب أو غاز ضروري لمسار التفاعل الذي لا رجعة فيه.

جدول الذوبان للأملاح والأحماض والقواعد هو الأساس ، والذي بدونه يستحيل إتقان المعرفة الكيميائية بشكل كامل. تساعد قابلية الذوبان في القواعد والأملاح في التدريس ليس فقط لأطفال المدارس ، ولكن أيضًا الناس المتخصصين. لا يمكن إنشاء العديد من منتجات الحياة بدون هذه المعرفة.

جدول ذوبان الأحماض والأملاح والقواعد في الماء

جدول ذوبان الأملاح والقواعد في الماء هو دليل يساعد في التمكن قواعد كيميائية. ستساعدك الملاحظات التالية على فهم الجدول أدناه.

• P - يشير إلى مادة قابلة للذوبان ؛
• H مادة غير قابلة للذوبان.
• م - المادة قابلة للذوبان بشكل طفيف في البيئة المائية ؛
• RK - مادة يمكن أن تذوب فقط عند تعرضها لأحماض عضوية قوية ؛
• ستقول الشرطة أن مثل هذا المخلوق غير موجود في الطبيعة ؛
• NK - لا يذوب في الأحماض أو الماء ؛
• ؟ - تشير علامة الاستفهام إلى أنه لا توجد اليوم معلومات دقيقة حول انحلال المادة.

في كثير من الأحيان ، يتم استخدام الجدول من قبل الكيميائيين وتلاميذ المدارس ، والطلاب في الأبحاث المختبرية ، والتي من الضروري خلالها تحديد الشروط لحدوث تفاعلات معينة. وفقًا للجدول ، اتضح لمعرفة كيف تتصرف المادة في بيئة هيدروكلورية أو حمضية ، ما إذا كان الراسب ممكنًا. يشير الترسب أثناء البحث والتجارب إلى عدم رجوع التفاعل. هذه نقطة مهمة يمكن أن تؤثر على مسار العمل المخبري بأكمله.