Wodne rozwiązania

Guzki cukru rozpuszczają się w wodzie. Z licencją

Co to są roztwory wodne?

Wodne rozwiązania Są to rozwiązania wykorzystujące wodę do rozbicia substancji. Na przykład woda błotna lub cukrowa. Gdy gatunek chemiczny rozpuszcza się w wodzie, oznacza to pisanie (aq) po nazwie chemicznej.

Substancje hydrofilowe (które kochają wodę) i wiele związków jonowych rozpuszcza się lub dysocjuje w wodzie. Na przykład, gdy sól stołowa lub chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie, dysocjuje na jej jonach, tworząc Na+ (AQ) i Cl- (aq).

Substancje hydrofobowe (które odpychają wodę) na ogół nie są rozpuszczone w wodzie ani tworzą roztwory wodne. Na przykład mieszanie oleju i wody nie powoduje rozpuszczania lub dysocjacji.

Wiele związków organicznych jest hydrofobowych. Nie elektrolity mogą rozpuszczać się w wodzie, ale nie dysocjują jony i utrzymują swoją integralność jako cząsteczki. Przykłady nieelektrolitów nie są cukru, glicerolu, mocznika i metylosulfonylometano (MSM).

Właściwości roztworów wodnych

- Roztwory wodne zwykle przeprowadzają energię elektryczną. Roztwory zawierające silne elektrolity są zwykle dobrym przewodnikiem elektrycznym (na przykład wodę morską), podczas gdy roztwory zawierające słabe elektrolity mają zwykle słabe przewody (na przykład woda z kranu).

Powodem jest to, że silne elektrolity całkowicie dysocjują w wodzie w wodzie, podczas gdy słabe elektrolity dysocjują niekompletnie.

- Gdy zachodzą reakcje chemiczne między gatunkami w roztworze wodnym, reakcje są zwykle reakcjami podwójnie przemieszczenia (zwane także metatezą lub podwójnym podstawieniem).

W tego rodzaju reakcji kation jednego odczynnika zajmuje miejsce kationu w drugim odczynniku, zwykle tworząc link jonowy. Innym sposobem myślenia o tym jest to, że jony reaktywne „zmieniają parę”.

- Reakcje roztworu wodnego mogą prowadzić do produktów, które są rozpuszczalne w wodzie lub mogą wytwarzać osad.

Osad jest związek o niskiej rozpuszczalności, który często spada z roztworu jako stał.

- Warunki kwasowe, podstawa i pH dotyczą tylko roztworów wodnych. Na przykład możesz zmierzyć pH soku z cytryny lub octu (dwa roztwory wodne) i są słabymi kwasami, ale nie można uzyskać żadnych istotnych informacji z testu oleju roślinnego za pomocą papieru pH papieru.

Może ci służyć: tlenek fosforu (v): struktura, właściwości, uzyskiwanie, użycia, ryzyko

Dlaczego niektóre substancje stałe rozpuszczają się w wodzie?

Cukier, którego używamy do osłodzenia kawy lub herbaty, jest stałą molekularną, w której poszczególne cząsteczki są przechowywane przez stosunkowo słabe siły międzycząsteczkowe.

Gdy cukier rozpuszcza się w wodzie, słabe wiązania między poszczególnymi cząsteczkami sacharozy są zepsute, a te cząsteczki C12H22O11 są uwalniane w roztworze.

Energia jest potrzebna do rozbicia wiązań między cząsteczkami C12H22O11 w sacharozie. Energia jest również potrzebna do zerwania wiązań wodorowych w wodzie, które należy przerwać, aby wstawić jedną z tych cząsteczek sacharozy w roztworze.

Cukier rozpuszcza się w wodzie, ponieważ energia następuje, gdy lekko polarne cząsteczki sacharozy tworzą wiązania międzycząsteczkowe z cząsteczkami wody polarnej.

Słabe wiązania, które tworzą się między substancją rozpuszczoną a rozpuszczalnikiem, kompensują niezbędną energię, aby zmienić strukturę zarówno czystej, jak i rozpuszczalnikowej substancji rozpuszczonej.

W przypadku cukru i wody proces ten działa tak dobrze, że do 1.800 gramów sacharozy może rozpuścić się w litrom wody.

Jonowe stałe (lub sole) zawierają jony dodatnie i ujemne, które pozostają zjednoczone dzięki wielkiej sile przyciągania między cząsteczkami o przeciwnych obciążeniach.

Gdy jedna z tych stałych rozpuszcza się w wodzie, jony tworzące stałe są uwalniane w roztworze, gdzie są one związane z polarnymi cząsteczkami rozpuszczalnika.

NaCl (s) „Na + (aq) + cl- (aq)

Ogólnie rzecz biorąc, możemy założyć, że sole dysocjują ich jony, gdy rozpuszczają się w wodzie.

Związki jonowe rozpuszczają się w wodzie, jeśli energia odłączyła się, gdy jony oddziałują z cząsteczkami wody, kompensuje energię niezbędną do zerwania wiązań jonowych w substancji stałej, a energia wymagana do oddzielenia cząsteczek wody, aby jony można było wstawić w roztworze roztworu.

Może ci służyć: reguła przekątna

Zasady rozpuszczalności

W zależności od rozpuszczalności substancji rozpuszczonej są trzy możliwe wyniki:

1) Jeśli roztwór ma mniejszą substancję rozpuszczoną niż maksymalna ilość, która jest zdolna do rozpuszczenia (jego rozpuszczalność), jest rozcieńczonym roztworem.

2) Jeśli ilość substancji rozpuszczonej jest dokładnie taką samą ilością co jego rozpuszczalność, jest nasycona.

3) Jeśli jest bardziej substancja rozpuszczona niż jest w stanie rozwiązać, nadmiar substancji rozpuszczonej jest oddzielony od roztworu.

Jeśli ten proces separacji obejmuje krystalizację, tworzy osad. Opady zmniejsza stężenie substancji rozpuszczonej do nasycenia w celu zwiększenia stabilności roztworu.

Poniżej znajdują się zasady rozpuszczalności dla wspólnych stałych jonowych. Jeśli wydają się sprzeczne z dwiema zasadami, precedens ma pierwszeństwo.

1. Sole zawierające elementy grupy I (Li⁺, Na⁺, K⁺, Cs⁺, RB⁺) Są rozpuszczalne. Istnieje kilka wyjątków od tej zasady. Sole zawierające jon amonu (NH₄⁺) Są również rozpuszczalne.

2. Sole zawierające azotan (nie₃^-) Są ogólnie rozpuszczalne.

3. Sole zawierające Cl -, br - o i - są ogólnie rozpuszczalne. Ważnymi wyjątkami od tej zasady są sole ag haluro⁺, PB2⁺ i (HG2)²⁺. Zatem AGCL, PBBR₂ i HG₂Cl₂ Są nierozpuszczalne.

4. Większość srebrnych soli jest nierozpuszczalna. Agno₃ i AG (C₂H₃ALBO₂) Sprzedaż rozpuszczalna w srebrnym srebrnym. Praktycznie wszyscy inni są nierozpuszczalni.

5. Większość soli siarczanowych jest rozpuszczalna. Ważne wyjątki od tej reguły obejmują przypadek₄, Baso₄, PBSO₄, Ag₂SO4 i SRSO₄.

6. Większość soli wodorotlenkowych jest tylko nieznacznie rozpuszczalna. Sole wodorotlenkowe z elementów grupy I są rozpuszczalne. Sole wodorotlenkowe z grupy II (CA, SR i BA) są lekko rozpuszczalne.

Sole wodorotlenkowe przejściowe i₃⁺ Są nierozpuszczalne. Zatem wiara (oh)₃, AL (OH)₃, CO (OH)₂ Nie są rozpuszczalne.

7. Większość siarków metali przejściowych jest wysoce nierozpuszczalna, w tym CDS, FES, ZNS i AG₂S. Arsen, antymon, bizmut i siarczki ołowiowe są również nierozpuszczalne.

Może ci służyć: jakie jest nasycone rozwiązanie? (Z przykładami)

8. Węglany są często nierozpuszczalne. Węglany grupy II (CACO₃, SRCO₃ i Bachus₃) Są nierozpuszczalne, podobnie jak FECO₃ i PBCO₃.

9. Chromaty są często nierozpuszczalne. Przykłady obejmują PBCRO₄ i Bacro₄.

10. Fosforany takie jak CA₃(PO₄)₂ i ag₃PO₄ Są często nierozpuszczalne.

jedenaście. Fluorki, takie jak BAF₂, MGF₂ i PBF₂ Są często nierozpuszczalne.

Przykłady rozpuszczalności w roztworach wodnych

Ogon, słona woda, deszcz, roztwory kwasowe, roztwory podstawowe i roztwory solne są przykładami roztworów wodnych. Gdy masz roztwór wodny, osad można indukować przez reakcje wytrącania.

Reakcje wytrącania są czasami nazywane reakcjami „podwójne przesunięcie”. Aby ustalić, czy powstanie osad, gdy mieszane zostaną wodne roztwory dwóch związków:

1. Napisz wszystkie jony w rozwiązaniu.

2. Połącz je (kation i anion), aby uzyskać wszystkie potencjalne osady.

3. Użyj reguł rozpuszczalności, aby ustalić, która kombinacja (if) jest nierozpuszczalna i wytrąć.

Przykład 1: Co się stanie, gdy BA jest mieszane (nie₃)_{2 (aq)} i na₂WSPÓŁ_{3 (aq)}?

Jony obecne w roztworze: BA²⁺, NIE₃^-, Na⁺, WSPÓŁ₃^2-

Potencjalne wytrącania: Bachus₃, Nano3

Zasady rozpuszczalności: Bachus₃ jest nierozpuszczalne (reguła 5), ​​nano₃ jest rozpuszczalny (reguła 1).

Pełne równanie chemiczne:

Łazienka₃)₂(aq) + na₂WSPÓŁ₃(aq) „Bacchus₃(s) + 2nano₃ (aq)

Równanie jonowe netto:

BA²⁺_(aq) + WSPÓŁ₃^2-_(aq) "Bachus_{3 (s)}

Przykład 2: Co się dzieje, gdy PB jest mieszane (nie₃)₂ (aq) i NH₄I (aq)?

Jony obecne w roztworze: PB²⁺, NIE₃^-, NH₄⁺, Siema^-

Potencjał wytrąca się: PKB₂, NH₄NIE₃

Zasady rozpuszczalności: PKB₂ jest nierozpuszczalne (reguła 3), NH₄NIE₃ jest rozpuszczalny (reguła 1).

Pełne równanie chemiczne: PB (nie₃)_{2 (aq)} + 2nh₄Siema_(aq) „PKB_{2 (s)} + 2nh₄NIE_{3 (aq)}

Równanie jonowe netto: PB²⁺_(aq) + 2i^-_(aq) „PKB_{2 (s).}

Bibliografia

1. Definicja wodna (roztwór wodny). Wyzdrowiał z Thoughco.com.
2. Zasady rozpuszczalności. Chem wyzdrowiał.Librettexts.org.
3. Wodne rozwiązania. Pobrano z Saylordotorg.Github.Io.