Como determinar a solubilidade

A solubilidade é usada em química para descrever as propriedades de um composto sólido que é misturado e totalmente dissolve em um fluido sem deixar partículas não dissolvidas. Apenas compostos iônicos (carregados) são solúveis. Para fins práticos, memorizando algumas regras ou referindo-se a uma lista deles é suficiente para dizer se a maioria dos compostos iônicos permanecerá sólida quando caiu em água, ou se uma quantidade significativa será dissolvida. Na realidade, alguns números de moléculas se dissolverão, mesmo se você não puder ver a mudança, então para experimentos precisos, talvez seja necessário saber como calcular esse valor.

Passos

Método 1 de 2:
Usando regras rápidas
  1. Imagem intitulada Determine Solubilidade Passo 1
1. Aprenda sobre compostos iônicos. Cada átomo normalmente tem um certo número de elétrons, mas às vezes eles pegam um elétron extra ou perdem um através de um processo conhecido como transferência de elétrons. O resultado é um íon, que tem uma carga elétrica. Quando um íon com uma carga negativa (um elétron extra) encontra um íon com uma carga positiva (faltando um elétron), eles se ligam apenas como as extremidades negativas e positivas de 2 ímãs. O resultado é um composto iônico.
  • Íons com encargos negativos são chamados aniões, Enquanto íons com cobranças positivas são cátions.
  • Normalmente, o número de elétrons em um átomo é igual ao número de prótons, cancelando os encargos elétricos.
  • Determine Solubilidade Step 2
    2. Entender a solubilidade. Moléculas de água (h2O) Ter uma estrutura incomum, que os torna semelhantes a um ímã: uma extremidade tem uma carga positiva, enquanto a outra tem um negativo. Quando você solta um composto iônico na água, estas água "ímãs" vai se reunir, tentando separar os íons positivos e negativos.
  • Alguns compostos iônicos não estão presos muito bem - estes são solúvel Desde que a água os afasta e dissoli-los. Outros compostos são ligados mais fortemente, e são insolúvel Desde que eles podem ficar juntos apesar das moléculas de água.
  • Alguns compostos têm ligações internas semelhantes em força à pulsão da água. Estes são chamados ligeiramente solúvel, Como uma quantidade significativa de compostos será separada, mas o resto ficará juntos.
  • Determine a Solubilidade Step 3
    3. Estude as regras de solubilidade. Porque as interações entre átomos são bastante complexas, nem sempre é intuitiva quais compostos são solúveis e que são insolúveis. Procure o primeiro íon no composto na lista abaixo para descobrir como geralmente se comporta, então verifique as exceções para garantir que o segundo íon não tenha uma interação incomum.
  • Por exemplo, para verificar o cloreto de estronto (SRCL2), procure por SR ou CL nos passos em negrito abaixo. Cl é "geralmente solúvel," então verifique por baixo para exceções. SR não está listado como uma exceção, então SRCL2 deve ser solúvel.
  • As exceções mais comuns a cada regra são escritas abaixo dela. Há outras exceções, mas é improvável que você os encontre em uma classe de química típica ou laboratório.
  • Determine a Solubilidade Step 4
    4. Reconhecer que os compostos são solúveis se contêm metais alcalinos. Os metais alcalinos incluem Li, NA, K, RB e CS. Estes também são chamados de elementos do grupo IA: lítio, sódio, potássio, rubídio e césio. Quase todo composto que inclui um desses íons é solúvel.
  • Exceção: Li3PO4 é insolúvel.
  • Imagem intitulada Determine Solubilidade Passo 5
    5. Entender que alguns outros compostos são solúveis. Estes incluem compostos de não3, C2H3O2, NÃO2, Clo3, e Clo4. Respectivamente, estes são os íons de nitrato, acetato, nitrito, clorato e perclorato. Note que o acetato é frequentemente abreviado OAC.
  • Exceções: AG (OAC) (acetato de prata) e HG (OAC)2 (acetato de mercúrio) são insolúveis.
  • Agno2 e KClo4 são somente "ligeiramente solúvel."
  • Determine a Solubilidade Step 6
    6. Note que os compostos de CL, BR e eu geralmente somos solúveis. Os íons de cloreto, brometo e iodeto quase sempre fazem compostos solúveis, chamados sais de halogênio.
  • Exceção: Se algum desses par com os íons Silver AG, Mercury Hg2, ou chumbo pb, o resultado é insolúvel. O mesmo acontece com compostos menos comuns feitos de emparelhamento com Copper Cu e Thallium TL.
  • Imagem intitulada Determine Solubilidade Passo 7
    7. Perceber que os compostos contendo assim4 geralmente são solúveis. O íon sulfato geralmente forma compostos solúveis, mas existem várias exceções.
  • Exceções: O íon de sulfato forma compostos insolúveis com os seguintes íons: Strontium SR, Bário Ba, Líder PB, Silver AG, Calcium CA, Ra Ra e Diatomic Silver AG2. Note que o sulfato de prata e sulfato de cálcio dissolvem apenas o suficiente para que algumas pessoas os chamem de um pouco solúvel.
  • Imagem intitulada Determine Solubilidade Step 8
    8. Sabe que os compostos contendo oh ou s são insolúveis. Estes são os íons de hidróxido e sulfeto, respectivamente.
  • Exceções: Lembre-se dos metais alcalinos (grupo I-A) e como eles adoram formar compostos solúveis? Li, NA, K, RB e CS, todos forma compostos solúveis com os íons de hidróxido ou sulfeto. Além disso, o hidróxido forma sais solúveis com a Terra Alkali (grupo II-a) íons: CA CA, Strontium SR e BAIO BA. Observe que os compostos resultantes de hidróxido e uma terra alcalina têm apenas moléculas suficientes que permanecem ligadas a às vezes ser consideradas "ligeiramente solúvel."
  • Determine a Solubilidade Step 9
    9. Entender que os compostos contendo CO3 ou PO4 são insolúveis. Uma última verificação para íons carbonato e fosfato, e você deve saber o que esperar do seu composto.
  • Exceções: Estes íons formam compostos solúveis com os suspeitos habituais, os metais alcalinos Li, NA, K, RB e CS, bem como com amônio NH4.
    • Método 2 de 2:
    Calculando a solubilidade do Ksp
    1. Imagem intitulada Determine Solubilidade Passo 10
    1. Procure a constante da solubilidade do produto (ksp). Esta constante é diferente para cada composto, então você precisa procurá-lo em um gráfico em seu livro. Porque esses valores são determinados experimentalmente, eles podem variar amplamente entre os gráficos, então é melhor ir com o gráfico do seu livro de texto, se ele tiver um. A menos que especificado de outra forma, a maioria dos gráficos suponha que você está trabalhando a 25ºC (77ºF).


    • Por exemplo, se você estiver dissolvendo o iodide, ou PBI2, Anote sua constante de solubilidade do produto.
  • Determine a Solubilidade Step 11
    2. Escreva a equação química. Primeiro, determine como o composto se separa em íons quando se dissolve. Em seguida, escreva uma equação com o Ksp de um lado e os íons constituintes do outro.
  • Por exemplo, uma molécula de PBI2 divide nos íons pb, eu e um segundo eu. (Você só precisa saber ou procurar a carga em 1 íon, já que você sabe que o composto total sempre terá uma carga neutra.)
  • Escreva a equação 7.1 × 10 = [pb] [i]
  • A equação é a constante de solubilidade do produto, que pode ser encontrada para os 2 íons em um gráfico de solubilidade. Como há 2 iões, eu é para o segundo poder.
  • Imagem intitulada Determine Solubilidade Passo 12
    3. Modifique a equação para usar variáveis. Reescreva a equação como um problema de álgebra simples, usando o que você sabe sobre o número de moléculas e íons. Definir X igual à quantidade do composto que irá dissolver e reescrever as variáveis ​​representando os números de cada íon em termos de X.
  • Em nosso exemplo, precisamos reescrever 7.1 × 10 = [pb] [i]
  • Como há 1 íon de chumbo (PB) no composto, o número de moléculas compostas dissolvidas será igual ao número de íons de leads livres. Então podemos definir [pb] para x.
  • Como existem 2 íons de iodo (I) para cada íon principal, podemos definir o número de átomos de iodo igual a 2x quadrados.
  • A equação é agora 7.1 × 10 = (x) (2x)
  • Imagem intitulada Determine Solubilidade Passo 13
    4. Conta para íons comuns, se presente. Pule este passo se você estiver dissolvendo o composto em água pura. Se o composto estiver sendo dissolvido em uma solução que já contenha um ou mais dos íons constituintes (um "íon comum"), No entanto, a solubilidade é significativamente diminuída. O efeito de íon comum é mais notável em compostos que são principalmente insolúveis e, nesses casos, você pode assumir que a grande maioria dos íons em equilíbrio vêm do íon já presente na solução. Reescreva a equação para incluir a concentração molar conhecida (moles por litro, ou m) dos íons já na solução, substituindo o valor de X você usado para esse íon.
  • Por exemplo, se o nosso composto de iodeto de chumbo estava sendo dissolvido em uma solução com 0.Cloreto de chumbo de 2 m (PBCL2) Nós reescreveríamos nossa equação como 7.1 × 10 = (0.2m + x) (2x). Então, desde 0.2m é uma concentração tão maior que X, podemos reescrevê-la com segurança como 7.1 × 10 = (0.2m) (2x).
  • Imagem intitulada Determine Solubilidade Passo 14
    5. Resolva a equação. Resolver para x, e você saberá o quão solúvel o composto é. Por causa de como a constante de solubilidade é definida, sua resposta será em termos de moles do composto dissolvido, por litro de água. Você pode precisar de uma calculadora para encontrar a resposta final.
  • O seguinte é para a solubilidade em água pura, não com quaisquer íons comuns.
  • 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 por litro dissolverá. Esta é uma quantia muito pequena, então você sabe que este composto é essencialmente insolúvel.

    • Vídeo

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    Coisas que você precisa

    • Tabela de constantes de produtos de solubilidade composta (Ksp)

    Pontas

    Se você tem dados experimentais sobre quanto do composto dissolvido, você pode usar a mesma equação para resolver a constante de solubilidade Ksp.

    Avisos

    Não há definição universalmente aceita destes termos, mas os químicos concordam com a maioria dos compostos. Alguns compostos de caixa de borda com quantidades significativas de moléculas dissolvidas e não dissolvidas podem ser descritas de forma diferente por diferentes tabelas de solubilidade
  • Alguns livros de texto mais antigos nh4Oh como um composto solúvel. Isso é incorreto - pequenas quantidades de NH4 e os íons podem ser detectados, mas eles não podem ser isolados para formar um composto.
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