Comment déterminer la solubilité: 14 étapes (avec des images)

La solubilité est utilisée en chimie pour décrire les propriétés d`un composé solide mélangé à et se dissolve complètement dans un fluide sans laisser de particules non dissous. Seuls les composés ioniques (chargés) sont solubles. À des fins pratiques, mémoriser quelques règles ou faire référence à une liste d`entre eux suffit à vous dire si la plupart des composés ioniques resteront solides lorsqu`il est tombé dans l`eau, ou si une quantité importante se dissolvait. En réalité, un certain nombre de molécules se dissolvent même si vous ne pouvez pas voir le changement, alors pour des expériences précises, vous devrez peut-être savoir comment calculer ce montant.

Pas

Méthode 1 de 2:

Utilisation de règles rapides

1. En savoir plus sur les composés ioniques. Chaque atome a normalement un certain nombre d`électrons, mais parfois, ils prennent un électron supplémentaire ou en perdent un à travers un processus appelé transfert d`électrons. Le résultat est un ion, qui a une charge électrique. Lorsqu`un ion avec une charge négative (un électron supplémentaire) répond à un ion avec une charge positive (un électron manquant), ils se lient ensemble comme les extrémités négatives et positives de 2 aimants. Le résultat est un composé ionique.

Les ions dont les charges négatives sont appelées anions, tandis que les ions avec des accusations positives sont cations.
Normalement, le nombre d`électrons dans un atome est égal au nombre de protons, annulation des charges électriques.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 2

2. Comprendre la solubilité. Molécules d`eau (H₂O) avoir une structure inhabituelle qui les rend similaires à un aimant: une extrémité a une charge positive, tandis que l`autre a un négatif. Lorsque vous déposez un composé ionique dans de l`eau, ces eaux "aimants" va rassembler autour de lui, essayant de tirer les ions positifs et négatifs à part.

Certains composés ioniques ne sont pas bloqués ensemble très bien, ce sont soluble Puisque l`eau les séparera et les dissoudre. D`autres composés sont liés plus fortement et sont insoluble Depuis qu`ils peuvent coller ensemble malgré les molécules d`eau.

Certains composés ont des liaisons internes qui sont similaires à la force de l`extraction de l`eau. Celles-ci sont appelées légèrement soluble, puisque une quantité importante de composés sera séparé, mais le reste restera ensemble.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 3

3. Étudier les règles de la solubilité. Parce que les interactions entre les atomes sont assez complexes, il n`est pas toujours intuitif que les composés sont solubles et qui sont insolubles. Recherchez le premier ion dans le composé sur la liste ci-dessous pour savoir comment il se comporte généralement, puis vérifiez les exceptions pour vous assurer que le deuxième ion n`a pas d`interaction inhabituelle.

Par exemple, pour vérifier le chlorure de strontium (srcl₂), recherchez SR ou CL dans les étapes audacieuses ci-dessous. Cl est "généralement soluble," alors vérifiez sous-contre pour les exceptions. SR n`est pas répertorié comme une exception, donc srcl₂ doit être soluble.

Les exceptions les plus courantes à chaque règle sont écrites sous elle. Il y a d`autres exceptions, mais il est peu probable que vous ne les rencontriez dans une classe de chimie typique ou une laboratoire.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 4

4. Reconnaître que les composés sont solubles s`ils contiennent des métaux alcalins. Les métaux alcalins incluent LI, Na, K, RB et CS. Ces éléments sont également appelés groupes IA, lithium, sodium, potassium, rubidium et césium. Presque chaque composé qui comprend l`un de ces ions est soluble.

Exception: Li₃Pochette₄ est insoluble.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 5

5. Comprendre que certains autres composés sont solubles. Ceux-ci incluent des composés de non₃, C₂H₃O₂, NON₂, Clo₃, et clo₄. Respectivement, ce sont les ions de nitrate, d`acétate, de nitrite, de chlorate et de perchlorate. Notez que l`acétate est souvent abrégé de l`OAC.

Exceptions: AG (OAC) (acétate d`argent) et HG (OAC)₂ (l`acétate de mercure) sont insolubles.

Agno₂ et kclo₄ sont seulement "légèrement soluble."

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 6

6. Notez que les composés de cl, fr et je suis généralement soluble. Les ions de chlorure, de bromure et d`iodure font presque toujours des composés solubles, appelés sels halogènes.

Exception: Si l`une de ces paires avec les ions Silver AG, Mercury HG₂, ou pb de plomb, le résultat est insoluble. Il en va de même pour les composés moins courants fabriqués à partir de couplage avec cuivre Cu et Thallium TL.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 7

7. Réaliser que les composés contenant donc₄ sont généralement solubles. L`ion sulfate forme généralement des composés solubles, mais il y a plusieurs exceptions près.

Exceptions: L`ion sulfate forme des composés insolubles avec les ions suivants: Strontium SR, Barium BA, PB PB, Silver AG, Californie de calcium, Radium Ra et Diatomic Argent AG₂. Notez que le sulfate d`argent et le sulfate de calcium se dissolvent suffisamment que certaines personnes les appellent légèrement soluble.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 8

8. Sachez que les composés contenant oh ou s sont insolubles. Ce sont les ions hydroxyde et sulfure, respectivement.

Exceptions: Rappelez-vous les métaux alcalins (groupe I-A) et comment ils aiment former des composés solubles? LI, NA, K, RB et CS Forment tous des composés solubles avec les ions hydroxyde ou sulfure. En outre, l`hydroxyde forme des sels solubles avec la Terre alcaline (groupe II-A) ions: Calcium CA, Strontium SR et Barium BA. Notez que les composés résultant d`une hydroxyde et d`une terre alcaline ont juste suffisamment de molécules qui restent liées à parfois être considérées comme prises "légèrement soluble."

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 9

9. Comprendre que les composés contenant de CO₃ ou po₄ sont insolubles. Un dernier chèque pour les ions de carbonate et de phosphate, et vous devez savoir à quoi vous attendre de votre composé.

Exceptions: Ces ions forment des composés solubles avec les suspects habituels, les métaux alcalins LI, NA, K, RB et CS, ainsi qu`avec l`ammonium NH₄.

Méthode 2 sur 2:

Calcul de la solubilité du K_SP

1. Recherchez la constante de solubilité du produit (K_SP). Cette constante est différente pour chaque composé, vous devez donc la regarder sur un tableau de votre manuel. Parce que ces valeurs sont déterminées expérimentalement, elles peuvent varier considérablement entre les graphiques, il est donc préférable d`accéder au tableau de votre manuel s`il en a une. Sauf indication contraire, la plupart des graphiques supposent que vous travaillez à 25 ° C (77 ° F).

Par exemple, si vous dissoutez l`iodure de plomb, ou PBI₂, Notez sa constante de solubilité du produit.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 11

2. Écrire l`équation chimique. Tout d`abord, déterminez comment le composé se sépare en ions lorsqu`il se dissolve. Ensuite, écrivez une équation avec le k_SP d`un côté et les ions constitutifs de l`autre.

Par exemple, une molécule de PBI₂ se divise dans les ions pb, i et une seconde i. (Vous n`avez besoin que de savoir ou recherchez la charge sur 1 ion, car vous savez que le complexe total aura toujours une charge neutre.)

Écrivez l`équation 7.1 × 10 = [PB] [i]

L`équation est la constante de solubilité du produit, qui peut être trouvée pour les 2 ions dans un tableau de solubilité. Puisqu`il y a 2 ions, je suis au deuxième pouvoir.

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 12

3. Modifier l`équation pour utiliser des variables. Réécrivez l`équation comme un simple problème d`algèbre, en utilisant ce que vous connaissez du nombre de molécules et d`ions. Réglez x égal à la quantité du composé qui se dissoudre et réécrire les variables représentant les nombres de chaque ion en termes de x.

Dans notre exemple, nous devons réécrire 7.1 × 10 = [PB] [i]

Comme il y a 1 ion de plomb (PB) dans le composé, le nombre de molécules de composé dissous sera égal au nombre d`ions de plomb libres. Afin que nous puissions définir [pb] sur x.

Comme il y a 2 ions iodés (I) pour chaque ion en plomb, nous pouvons définir le nombre d`atomes d`iode égal à 2x carrés.

L`équation est maintenant 7.1 × 10 = (x) (2x)

Image intitulée Déterminer la solubilité Étape 13

4. Compte des ions ordinaires, s`il est présent. Ignorez cette étape si vous dissolvez le composé dans de l`eau pure. Si le composé est dissout dans une solution contenant déjà un ou plusieurs des ions constitutifs (un "ion commun"), cependant, la solubilité est considérablement diminuée. L`effet d`ions commun est le plus remarquable dans les composés principalement insolubles et, dans ces cas, vous pouvez supposer que la grande majorité des ions à l`équilibre proviennent de l`ion déjà présent dans la solution. Réécrire l`équation à inclure la concentration molaire connue (moles par litre ou m) des ions déjà dans la solution, remplaçant la valeur de x que vous avez utilisée pour cet ion.

Par exemple, si notre composé d`iodure de plomb était dissoute dans une solution avec 0.2 m chlorure de plomb (PBCL₂), nous réécrivions notre équation comme 7.1 × 10 = (0.2m + x) (2x). Alors, depuis 0.2M est une concentration aussi plus élevée que X, nous pouvons la réécrire en toute sécurité comme 7.1 × 10 = (0.2m) (2x).

Image intitulée Déterminer la solubilité Step 14

5. Résous l`équation. Résoudre pour x, et vous saurez à quel point le composé est soluble. En raison de la définition de la constante de solubilité, votre réponse sera en termes de moles du composé dissout, par litre d`eau. Vous aurez peut-être besoin d`une calculatrice pour trouver la réponse finale.

Ce qui suit est pour la solubilité dans de l`eau pure, pas avec des ions ordinaires.

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 moles par litre se dissoudre. C`est une très petite quantité, alors vous savez que ce composé est essentiellement insoluble.

Vidéo.

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Choses que vous aurez besoin

Tableau des constantes de produit de solubilité composé (K_SP)

Conseils

Si vous avez des données expérimentales sur la quantité de composée dissoute, vous pouvez utiliser la même équation à résoudre pour la constante de solubilité K_SP.

Mises en garde

Il n`y a pas de définition universellement acceptée de ces termes, mais les chimistes sont d`accord sur la majorité des composés. Certains composés de cas de bord avec des quantités importantes de molécules dissoutes et non dissous peuvent être décrites différemment par différentes tables de solubilité

Quelques manuels scolaires plus âgés NH₄Oh comme un composé soluble. Ceci est incorrect - petites quantités de NH₄ et oh ions peuvent être détectés, mais ils ne peuvent pas être isolés pour former un composé.