Rozpuszczalność soli w wodzie w temperaturze pokojowej. Dlaczego sole rozpuszczają się w wodzie? Rozpuszczalność kwasów w wodzie gruntowej

Woda jest jednym z głównych związków chemicznych na naszej planecie. Jedną z jego najciekawszych właściwości jest zdolność do tworzenia roztworów wodnych. A w wielu dziedzinach nauki i techniki rozpuszczalność soli w wodzie odgrywa ważną rolę.

Rozpuszczalność odnosi się do zdolności różne substancje tworzą z cieczami - rozpuszczalnikami - jednorodnymi (jednorodnymi) mieszaninami. To objętość materiału użytego do rozpuszczenia i utworzenia roztworu nasyconego decyduje o jego rozpuszczalności, porównywalnej z ułamkiem masowym tej substancji lub jej ilością w stężonym roztworze.

Zgodnie z ich zdolnością do rozpuszczania sole są klasyfikowane w następujący sposób:

substancje rozpuszczalne obejmują substancje, które można rozpuścić w 100 g wody więcej niż 10 g;
trudno rozpuszczalne to te, których ilość w rozpuszczalniku nie przekracza 1 g;
stężenie substancji nierozpuszczalnych w 100 g wody jest mniejsze niż 0,01.

W przypadku, gdy polarność substancji użytej do rozpuszczenia jest zbliżona do polarności rozpuszczalnika, jest ona rozpuszczalna. Przy różnych polaryzacjach najprawdopodobniej nie można rozcieńczyć substancji.

Jak następuje rozwiązanie

Jeśli mówimy o tym, czy sól rozpuszcza się w wodzie, to dla większości soli jest to uczciwe stwierdzenie. Istnieje specjalna tabela, według której można dokładnie określić stopień rozpuszczalności. Ponieważ woda jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem, dobrze miesza się z innymi cieczami, gazami, kwasami i solami.

Jeden z najbardziej dobre przykłady rozpuszczanie ciała stałego w wodzie można zaobserwować niemal codziennie w kuchni, podczas przygotowywania potraw z użyciem soli kuchennej. Dlaczego więc sól rozpuszcza się w wodzie?

Z kurs szkolny Chemia, wielu pamięta, że cząsteczki wody i soli są polarne. Oznacza to, że ich bieguny elektryczne są przeciwne, co skutkuje wysoką stałą dielektryczną. Cząsteczki wody otaczają jony innej substancji, na przykład, jak w naszym przypadku, NaCl. W tym przypadku powstaje ciecz, która jest jednorodna w swojej konsystencji.

Efekt temperaturowy

Istnieje kilka czynników, które wpływają na rozpuszczalność soli. Przede wszystkim jest to temperatura rozpuszczalnika. Im jest on wyższy, tym większa jest wartość współczynnika dyfuzji cząstek w cieczy, a przenoszenie masy następuje szybciej.

Chociaż na przykład rozpuszczalność soli kuchennej (NaCl) w wodzie praktycznie nie zależy od temperatury, ponieważ jej współczynnik rozpuszczalności wynosi 35,8 w t 20 ° C i 38,0 w 78 ° C. Ale siarczan miedzi (CaSO4) wraz ze wzrostem temperatury woda rozpuszcza się gorzej.

Inne czynniki wpływające na rozpuszczalność to:

Wielkość rozpuszczonych cząstek – przy większej powierzchni rozdziału faz rozpuszczanie następuje szybciej.
Proces mieszania, który wykonywany intensywnie przyczynia się do wydajniejszego przenoszenia masy.
Obecność zanieczyszczeń: niektóre przyspieszają proces rozpuszczania, inne, utrudniając dyfuzję, spowalniają szybkość procesu.

Film o mechanizmie rozpuszczania soli

Definicja sole w ramach teorii dysocjacji. Sole są zwykle podzielone na trzy grupy: średni, kwaśny i zasadowy. W średnich solach wszystkie atomy wodoru odpowiedniego kwasu są zastąpione atomami metali, w solach kwasowych są one tylko częściowo zastąpione, w solach zasadowych grupy OH odpowiedniej zasady są częściowo zastąpione resztami kwasowymi.

Istnieją również inne rodzaje soli, takie jak sole podwójne, które zawierają dwa różne kationy i jeden anion: CaCO 3 MgCO 3 (dolomit), KCl NaCl (sylwinit), KAl (SO 4) 2 (ałun potasowy); sole mieszane, które zawierają jeden kation i dwa różne aniony: CaOCl 2 (lub Ca(OCl)Cl); sole złożone, który zawiera cera, składający się z centralnego atomu połączonego z kilkoma ligandy: K 4 (żółta sól), K 3 (czerwona sól), Na, Cl; uwodnione sole(hydraty krystaliczne), które zawierają cząsteczki woda krystalizacyjna: CuSO4 5H2O( niebieski witriol), Na2SO4 · 10H2O (sól Glaubera).

Nazwa soli powstaje z nazwy anionu, po której następuje nazwa kationu.

W przypadku soli kwasów beztlenowych do nazwy niemetalu dodaje się sufiks ID, np. chlorek sodu NaCl, siarczek żelaza(H) FeS itp.

Przy nazywaniu soli kwasów zawierających tlen, w przypadku wyższych stopni utlenienia, do łacińskiego rdzenia nazwy pierwiastka dodawana jest końcówka — jestem, w przypadku niższych stopni utlenienia, zakończenie -To. W nazwach niektórych kwasów przedrostek służy do oznaczenia najniższych stopni utlenienia niemetalu hipo-, w przypadku soli kwasu nadchlorowego i nadmanganowego należy użyć przedrostka za-, np. węglan wapnia CaCO3, siarczan żelaza (III) Fe 2 (SO 4) 3, siarczyn żelaza (II) FeSO 3, podchloryn potasu KOSl, chloryn potasu KOSl 2, chloran potasu KOSl 3, nadchloran potasu KOSl 4, nadmanganian potasu KMnO 4, dwuchromian potasu K 2 Cr 2 O 7 .

Sole kwasów i zasad można uznać za produkt niepełnej przemiany kwasów i zasad. Zgodnie z międzynarodową nomenklaturą atom wodoru, który jest częścią soli kwasowej, jest oznaczony przedrostkiem hydro-, Grupa OH - przedrostek hydroksy, NaHS - wodorosiarczek sodu, NaHSO 3 - wodorosiarczyn sodu, Mg (OH) Cl - wodorochlorek magnezu, Al (OH) 2 Cl - dihydroksychlorek glinu.

W nazwach złożonych jonów najpierw wskazane są ligandy, a następnie nazwa metalu, wskazująca odpowiedni stopień utlenienia (cyfry rzymskie w nawiasach). W nazwach złożonych kationów stosuje się rosyjskie nazwy metali, na przykład: Cl 2 - chlorek tetraamino-miedziowy (P), 2 SO 4 - siarczan diaminowo-srebrowy (1). W nazwach złożonych anionów stosuje się łacińskie nazwy metali z przyrostkiem -at, na przykład: K[Al(OH) 4 ] - tetrahydroksyglinian potasu, Na - tetrahydroksychromian sodu, K 4 - heksacyjanożelazian potasu (H) .

Nazwy soli uwodnionych (krystaliczne hydraty) powstają na dwa sposoby. Możesz użyć złożonego systemu nazewnictwa kationów opisanego powyżej; na przykład siarczan miedzi SO 4 H 2 0 (lub CuSO 4 · 5H 2 O) można nazwać siarczanem tetraakwamiedzi(II). Jednak w przypadku najbardziej znanych soli uwodnionych najczęściej liczba cząsteczek wody (stopień uwodnienia) jest wskazywana przez numeryczny przedrostek słowa "hydrat", na przykład: CuSO 4 5H 2 O - pentahydrat siarczanu miedzi (I), Na 2 SO 4 · 10H 2 O - dziesięciowodny siarczan sodu, CaCl 2 · 2H 2 O - dihydrat chlorku wapnia.

Rozpuszczalność soli

Ze względu na rozpuszczalność w wodzie sole dzielą się na rozpuszczalne (P), nierozpuszczalne (H) i słabo rozpuszczalne (M). Aby określić rozpuszczalność soli, skorzystaj z tabeli rozpuszczalności kwasów, zasad i soli w wodzie. Jeśli nie ma pod ręką stołu, możesz skorzystać z zasad. Są łatwe do zapamiętania.

1. Wszystkie sole kwasu azotowego są rozpuszczalne - azotany.

2. Wszystkie sole kwasu chlorowodorowego są rozpuszczalne - chlorki, z wyjątkiem AgCl (H), PbCl 2 (M).

3. Wszystkie sole kwasu siarkowego - siarczany są rozpuszczalne, z wyjątkiem BaSO 4 (H), PbSO4 4 (H).

4. Sole sodu i potasu są rozpuszczalne.

5. Wszystkie fosforany, węglany, krzemiany i siarczki nie rozpuszczają się, z wyjątkiem soli Na + i K + .

Spośród wszystkich związków chemicznych sole stanowią najliczniejszą klasę substancji. Są to ciała stałe, różnią się od siebie kolorem i rozpuszczalnością w wodzie. W początek XIX V. Szwedzki chemik I. Berzelius sformułował definicję soli jako produktów reakcji kwasów z zasadami lub związków otrzymanych przez zastąpienie atomów wodoru w kwasie metalem. Na tej podstawie wyróżnia się sole na średnie, kwaśne i zasadowe. Średnie lub normalne sole są produktami całkowitego zastąpienia atomów wodoru w kwasie metalem.

Na przykład:

Na 2 WSPÓŁ 3 - węglan sodu;

CuSO 4 - siarczan miedzi (II) itp.

Takie sole dysocjują na kationy metali i aniony reszty kwasowej:

Na2CO3 \u003d 2Na + + CO2 -

Sole kwasów są produktami niecałkowitego zastąpienia atomów wodoru w kwasie przez metal. Sole kwasów obejmują, na przykład, sodę oczyszczoną NaHCO3, która składa się z kationu metalu Na+ i kwasowej reszty naładowanej pojedynczo HCO3-. Dla kwaśnej soli wapnia wzór jest zapisany w następujący sposób: Ca (HCO 3) 2. Nazwy tych soli składają się z nazw średnich soli z dodatkiem przedrostka hydro- , Na przykład:

Mg (HSO 4) 2 - wodorosiarczan magnezu.

Dysocjuj sole kwasów w następujący sposób:

NaHCO 3 \u003d Na + + HCO 3 -
Mg (HSO4) 2 \u003d Mg2+ + 2HSO4 -

Sole zasadowe są produktami niecałkowitego podstawienia grup hydroksylowych w zasadzie na resztę kwasową. Na przykład takie sole obejmują słynny malachit (CuOH) 2 CO 3, o którym czytałeś w pracach P. Bażowa. Składa się z dwóch zasadowych kationów CuOH + i podwójnie naładowanego anionu reszty kwasowej CO 3 2- . Kation CuOH + ma ładunek +1, dlatego w cząsteczce dwa takie kationy i jeden podwójnie naładowany anion CO 3 2- są połączone w elektrycznie obojętną sól.

Nazwy takich soli będą takie same jak dla zwykłych soli, ale z dodatkiem przedrostka hydroksy-, (CuOH) 2 CO 3 - wodorowęglan miedzi (II) lub AlOHCl 2 - wodorochlorek glinu. Większość zasadowych soli jest nierozpuszczalnych lub trudno rozpuszczalnych.

Te ostatnie dysocjują w ten sposób:

AlOHCl 2 \u003d AlOH 2 + + 2Cl -

Właściwości soli

Pierwsze dwie reakcje wymiany zostały szczegółowo omówione wcześniej.

Trzecia reakcja jest również reakcją wymiany. Przepływa między roztworami soli i towarzyszy mu tworzenie się osadu, np.:

Czwarta reakcja soli jest związana z pozycją metalu w elektrochemicznym szeregu napięć metali (patrz „Elektrochemiczny szereg napięć metali”). Każdy metal wypiera z roztworów soli wszystkie inne metale znajdujące się na prawo od niego w szeregu napięć. Jest to uzależnione od następujących warunków:

1) obie sole (zarówno reagujące, jak i powstałe w wyniku reakcji) muszą być rozpuszczalne;

2) metale nie powinny oddziaływać z wodą, dlatego metale głównych podgrup grup I i II (dla tej drugiej począwszy od Ca) nie wypierają innych metali z roztworów soli.

Metody otrzymywania soli

Sposoby na zdobycie i Właściwości chemiczne sole. Sole można otrzymać ze związków nieorganicznych niemal każdej klasy. Wraz z tymi metodami sole kwasów beztlenowych można otrzymać przez bezpośrednie oddziaływanie metalu i niemetalu (Cl, S itp.).

Wiele soli jest stabilnych po podgrzaniu. Jednak sole amonowe, a także niektóre sole metali o niskiej aktywności, słabych kwasów i kwasów, w których pierwiastki wykazują wyższy lub niższy stopień utlenienia, rozkładają się po podgrzaniu.

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

2Ag2CO3 \u003d 4Ag + 2CO2 + O2

NH4Cl \u003d NH3 + HCl

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

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

4FeSO4 \u003d 2Fe2O3 + 4SO2 + O2

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

2AgNO3 \u003d 2Ag + 2NO2 + O2

NH4NO3 \u003d N2O + 2H2O

(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 + KCl

Tabela rozpuszczalności pierwiastki chemiczne- to jest tabela z rozpuszczalnościami w wodzie najsłynniejszych kwasów nieorganicznych, zasad i soli.

Definicja 1

Tabela rozpuszczalności chemicznej pokazuje rozpuszczalność w temperaturze 20 ° C, wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność wzrasta.

Substancja jest rozpuszczalna w wodzie, jeśli jej rozpuszczalność jest większa niż 1 g w 100 g wody, a nierozpuszczalna, jeśli jest mniejsza niż 0,1 g / 100 g. Na przykład, znajdując lit w tabeli rozpuszczalności w chemii, możesz się upewnić, że prawie wszystkie jego sole tworzą roztwory.

na ryc. 1 i ryc. 2 prezentowane zdjęcia kompletna tabela rozpuszczalność w chemii z nazwami reszt kwasowych.

Ryc. 1. Fototabela rozpuszczalności w chemii 2018-2019

Rysunek 2. Tabela chemiczna z kwasami i resztami kwasowymi

Aby wymyślić nazwę soli, musisz użyć układu okresowego pierwiastków i rozpuszczalności. Do nazwy reszty kwasowej dodaje się nazwę metalu z układu okresowego pierwiastków, np.:

$\mathrm(Zn_3(PO_4)_2)$ - fosforan cynku; $\mathrm(FeSO_4)$ - siarczan żelaza(II).

W nawiasach z nazwą tekstową należy podać wartościowość metalu, jeśli jest ich kilka. W przypadku żelaza występuje również sól $\mathrm(Fe_2(SO_4)_3)$ - siarczan żelaza(III).

Czego można się nauczyć, korzystając z tabeli rozpuszczalności w chemii

Tabela rozpuszczalności substancji w chemii z wytrącaniem służy do określenia możliwości zajścia reakcji, ponieważ powstanie osadu lub gazu jest niezbędne do nieodwracalnego przebiegu reakcji.

Tabela rozpuszczalności soli, kwasów i zasad to podstawa, bez której nie da się w pełni opanować wiedzy chemicznej. Rozpuszczalność zasad i soli pomaga w nauczaniu nie tylko uczniów, ale także profesjonalni ludzie. Tworzenie wielu produktów życiowych nie może obejść się bez tej wiedzy.

Tabela rozpuszczalności kwasów, soli i zasad w wodzie

Tabela rozpuszczalności soli i zasad w wodzie to przewodnik, który pomaga w opanowaniu zasady chemiczne. Poniższe uwagi pomogą Ci zrozumieć poniższą tabelę.

P - wskazuje na substancję rozpuszczalną;
H jest substancją nierozpuszczalną;
M - substancja jest słabo rozpuszczalna w środowisku wodnym;
RK - substancja może się rozpuścić tylko pod wpływem silnych kwasów organicznych;
Myślnik powie, że takie stworzenie nie istnieje w naturze;
NK - nie rozpuszcza się ani w kwasach, ani w wodzie;
? - znak zapytania wskazuje, że dziś nie ma dokładnych informacji o rozpuszczeniu substancji.

Często ze stołu korzystają chemicy i uczniowie, studenci do badań laboratoryjnych, podczas których konieczne jest ustalenie warunków wystąpienia określonych reakcji. Zgodnie z tabelą okazuje się, jak substancja zachowuje się w środowisku chlorowodorowym lub kwaśnym, czy osad jest możliwy. Osad podczas badań i eksperymentów wskazuje na nieodwracalność reakcji. Jest to istotny punkt, który może wpłynąć na przebieg całej pracy laboratorium.