용해도 결정

작가: Frank Hunt
창조 날짜: 16 3 월 2021
업데이트 날짜: 27 6 월 2024
Anonim
용해도와 석출량
동영상: 용해도와 석출량

콘텐츠

화학에서 용해도는 용해되지 않은 입자를 남기지 않고 액체와 혼합되어 완전히 용해되는 고체의 특성을 설명하는 데 사용됩니다. (하전 된) 이온 화합물 만 용해됩니다. 실용적인 목적을 위해 몇 가지 규칙을 기억하거나 규칙 목록을 참조하면 대부분의 이온 화합물이 물과 혼합 될 때 고체 상태로 유지되는지 또는 상당한 양이 용해되는지 여부를 알 수 있습니다. 실제로 일부 분자는 변화를 보지 않아도 용해되므로 정확한 실험을 위해서는이 양을 계산하는 방법을 알아야합니다.

단계로

2 가지 방법 중 1 : 빠른 규칙 사용

  1. 이온 화합물에 대해 더 많이 알기. 각 원자는 일반적으로 많은 전자를 가지고 있지만 때로는 하나의 추가 전자를 얻거나 잃습니다. 결과는 하나입니다 이온 전하로. 음전하를 가진 이온 (추가 전자)이 양전하를 가진 이온 (전자가 없음)을 만나면 두 자석의 음과 양 끝처럼 서로 결합됩니다. 결과는 이온 결합입니다.
    • 음전하를 띤 이온을 음이온및 양전하를 가진 이온 양이온.
    • 일반적으로 원자의 전자 수는 전하가 평형을 이루는 양성자의 수와 같습니다.
  2. 용해도를 알아야합니다. 물 분자 (H.2O) 자석처럼 행동하는 특이한 구조를 가지고 있습니다. 한쪽 끝은 양전하를 띠고 다른 쪽 끝은 음전하를 띠고 있습니다. 이온 결합을 물과 혼합하면 이러한 "물 자석"이 주위에 모여 양이온과 음이온을 분리하려고합니다. 일부 이온 결합은 서로 너무 빡빡하지 않습니다. 이것들은 녹는물이 찢어지고 결합을 녹이기 때문입니다. 다른 합성물은 더 강한 결합을 가지고 있으며 해결할 수 없음물 분자에도 불구하고 서로 붙을 수 있기 때문입니다.
    • 일부 연결에는 물의 힘에 견줄만 한 내부 결합이 있습니다. 이 물질은 적당히 용해성, 채권의 상당 부분 (전체는 아님)이 분리되기 때문입니다.
  3. 용해도 규칙을 연구하십시오. 원자 사이의 상호 작용은 매우 복잡하기 때문에 어떤 화합물이 용해되고 불용성인지 항상 직관적 인 것은 아닙니다. 아래 목록의 화합물에서 첫 번째 이온을 찾아 일반적으로 어떻게 작동하는지 확인한 다음 예외를 확인하여 두 번째 이온이 비정상적으로 상호 작용하지 않는지 확인하십시오.
    • 예를 들어, 염화 스트론튬 (SrCl2) 아래에 표시된 굵은 단계에서 Sr 또는 Cl을 검색합니다. Cl은 "대부분 해결 가능"하므로 아래 예외 사항을 확인하십시오. Sr은 예외로 표시되지 않으므로 SrCl2 용해 가능하다.
    • 각 규칙에 대한 가장 일반적인 예외는 다음과 같습니다. 다른 예외가 있지만 일반적인 화학 수업이나 실험실에서는 찾을 수 없을 것입니다.
  4. 화합물은 Li, Na, K, Rb 및 Cs를 포함한 알칼리 금속을 포함 할 때 용해됩니다. 이들은 또한 그룹 IA의 원소로 불립니다 : 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐 및 세슘. 이러한 이온을 가진 거의 모든 화합물은 용해됩니다.
    • 예외:3PO4 용해되지 않습니다.
  5. NO가있는 화합물3, 씨2H.3영형2, 아니2, ClO3 및 ClO4 가용성입니다. 이들은 각각 질산염, 아세트산 염, 아질산염, 염소산염 및 과염소산 염 이온입니다. 아세테이트는 종종 OAc로 축약됩니다.
    • 예외 : Ag (OAc) (은 아세테이트) 및 Hg (OAc)2 (수은 아세테이트)는 용해되지 않습니다.
    • AgNO2 및 KClO4 "부분적으로 용해"됩니다.
  6. Cl, Br 및 I를 가진 화합물은 일반적으로 용해됩니다. 염화물, 브롬화물 및 요오드화물 이온은 거의 항상 용해성 화합물을 형성하며 할로겐 염이라고도합니다.
    • 예외: 이 중 하나가은 (Ag) 이온과 결합하면 수은 (Hg2) 또는 납 (Pb)의 결과는 용해되지 않습니다. 구리 (Cu)와 탈륨 (Tl)이있는 덜 일반적인 화합물에도 동일하게 적용됩니다.
  7. SO에 대한 연결4 일반적으로 용해됩니다. 황산 이온은 일반적으로 가용성 화합물을 형성하지만 몇 가지 예외가 있습니다.
    • 예외 : 황산염 이온은 다음 이온과 함께 불용성 화합물을 형성합니다 : 스트론튬 Sr, 바륨 Ba, 납 Pb,은 Ag, 칼슘 Ca, 라듐 Ra 및 이원자은 Ag2. 황산은과 황산 칼슘은 때때로 난 용성이라고 할만큼만 용해된다는 점에 유의하십시오.
  8. OH 또는 S가있는 화합물은 용해되지 않습니다. 이들은 각각 수산화물과 황화물 이온입니다.
    • 예외 : 알칼리 금속 (그룹 I-A)과 그들이 불용성 화합물을 형성하는 것을 얼마나 좋아하는지 기억하십니까? Li, Na, K, Rb 및 Cs는 모두 수산화물 또는 황화물 이온과 함께 가용성 화합물을 형성합니다. 또한 수산화물은 알칼리 토금속 (그룹 II-A) 이온 (칼슘 Ca, 스트론튬 Sr 및 바륨 Ba)과 용해성 염을 형성합니다. 알칼리 토류 화합물을 함유 한 수산화물은 때때로 "아무리 용해성"으로 간주 될 수있을만큼의 분자를 가지고 있습니다.
  9. CO 화합물3 또는 PO4 용해되지 않습니다. 마지막으로 탄산염과 인산염 이온을 확인하고 화합물에서 무엇을 기대할 수 있는지 알아야합니다.
    • 예외 : 이러한 이온은 일반적인 물질 인 알칼리 금속 Li, Na, K, Rb 및 Cs 및 암모늄 NH와 함께 용해성 화합물을 형성합니다.4.

방법 2/2 : K의 용해도 계산.sp

  1. 상수 K의 용해도 곱을 찾으십시오.sp. 이 상수는 연결마다 다르므로 교과서 또는 온라인의 표에서 찾아야합니다. 이 값은 실험적으로 결정되기 때문에 테이블마다 크게 다를 수 있으므로 교과서에있는 테이블을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 달리 명시되지 않는 한, 대부분의 표는 주변 온도가 25oC라고 가정합니다.
    • 예를 들어, 요오드화 납 (PbI2), 용해도 곱의 평형 상수를 기록하십시오. bilbo.chm.uri.edu의 테이블을 사용하는 경우 상수 7.1 × 10을 사용합니다.
  2. 먼저 화학 방정식을 적으십시오. 먼저 화합물이 용해 될 때 어떻게 이온으로 분해되는지 확인합니다. 이제 K로 방정식을 작성하십시오.sp 다른 한편으로는 개별 이온.
    • 예를 들어, PbI 분자2 이온 Pb, I 및 다른 I로 분할됩니다 (전체 화합물에는 항상 중성 전하가 있음을 알기 때문에 하나의 이온의 전하 만 알거나 조회하면됩니다).
    • 방정식 7.1 × 10 = [Pb] [I]를 쓰십시오.
  3. 변수를 사용하도록 방정식을 조정하십시오. 분자 또는 이온 수에 대한 지식을 사용하여 방정식을 단일 대수 문제로 다시 작성하십시오. x를 녹일 물질의 양과 동일하게 설정하고 변수를 x에 대한 각 이온의 수로 다시 씁니다.
    • 이 예에서는 7.1 × 10 = [Pb] [I]를 다시 작성합니다.
    • 화합물에 납 이온 (Pb)이 하나만 있기 때문에 용해 된 화합물 분자의 수는 자유 납 이온의 수와 같습니다. 따라서 [Pb]를 x로 바꿀 수 있습니다.
    • 각 납 이온에는 두 개의 요오드 이온 (I)이 있기 때문에 요오드 원자의 수를 2x로 동일시 할 수 있습니다.
    • 이제 방정식은 7.1 × 10 = (x) (2x)입니다.
  4. 공통 이온이 있다면 고려하십시오. 순수한 물에 화합물을 용해시키는 경우이 단계를 건너 뛰십시오. 그러나 화합물이 이미 하나 이상의 구성 이온 ( "공통 이온")을 포함하는 용액에 용해되면 용해도가 크게 감소합니다. 공통 이온의 효과는 대부분 불용성 인 화합물에서 가장 두드러지며,이 경우 평형 상태의 대부분의 이온은 이미 용액에 존재하는 이온에서 나온다고 가정 할 수 있습니다. 용액에 이미있는 이온의 알려진 몰 농도 (리터당 몰 또는 M)로 방정식을 다시 작성하여 해당 이온에 사용한 x 값을 대체합니다.
    • 예를 들어, 납-요오드 화합물이 0.2 M 염화 납 (PbCl2), 방정식을 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x)로 다시 쓸 수 있습니다. 그리고 0.2M은 x보다 농도가 너무 높기 때문에 7.1 × 10 = (0.2M) (2x)로 안전하게 다시 쓸 수 있습니다.
  5. 방정식을 풉니 다. x를 구하고 화합물이 얼마나 용해되는지 알아 내십시오. 용해도 상수가 정의되는 방식으로 인해 답은 물 1 리터당 용해 된 화합물의 몰수로 표현됩니다. 최종 답을 찾기 위해 계산기가 필요할 수 있습니다.
    • 다음은 일반적인 이온이 아닌 순수한 물에서의 용해도에 적용됩니다.
    • 7.1 × 10 = (x) (2x)
    • 7.1 × 10 = (x) (4x)
    • 7.1 × 10 = 4 배
    • (7.1 × 10) ÷ 4 = x
    • x = ∛ ((7.1 × 10) ÷ 4)
    • x = 리터당 1.2 x 10 몰이 용해됩니다.. 이것은 매우 적은 양이므로이 화합물은 원칙적으로 잘 녹지 않는다는 것을 알고 있습니다.

필수품

  • 용해도 제품에 대한 상수 표 (K.sp).

  • 화합물이 용해되는 정도에 대한 실험 데이터가있는 경우 동일한 방정식을 사용하여 용해도 상수 K를 풀 수 있습니다.sp.

경고

  • 이 용어에 대해 보편적으로 허용되는 정의는 없지만 화학자들은 대부분의 화합물에 동의합니다. 상당한 비율의 용해 된 분자와 용해되지 않은 분자가있는 화합물에 관한 일부 한계 사례는 다른 용해도 표로 설명 할 수 있습니다.
  • 일부 오래된 교과서는 NH를 제공합니다4다시 가용성 조성물로서 OH. 이것은 올바르지 않습니다. 소량의 NH4 OH 이온은 관찰 될 수 있지만 분리되어 화합물을 형성 할 수 없습니다.