AT Každodenný životľudia sa stretávajú len zriedka Väčšina predmetov je zmesou látok.
Roztok je taký, v ktorom sú zložky rovnomerne zmiešané. Existuje niekoľko typov podľa veľkosti častíc: hrubé systémy, molekulárne roztoky a koloidné systémy, ktoré sa často nazývajú sóly. V tomto článku rozprávame sa o molekulová (alebo Rozpustnosť látok vo vode je jednou z hlavných podmienok ovplyvňujúcich tvorbu zlúčenín.
Rozpustnosť látok: čo to je a prečo je to potrebné
Aby ste pochopili túto tému, musíte poznať rozpustnosť látok. v jednoduchom jazyku, je schopnosť látky spájať sa s inou a vytvárať homogénnu zmes. Ak sa priblížite s vedecký bod pohľadu, môžeme uvažovať o zložitejšej definícii. Rozpustnosť látok je ich schopnosť vytvárať homogénne (alebo heterogénne) kompozície s jednou alebo viacerými látkami s rozptýlenou distribúciou zložiek. Existuje niekoľko tried látok a zlúčenín:
- rozpustný;
- málo rozpustný;
- nerozpustný.
Aká je miera rozpustnosti látky
Obsah látky v nasýtenej zmesi je mierou jej rozpustnosti. Ako bolo uvedené vyššie, pre všetky látky je to iné. Rozpustné sú tie, ktoré dokážu rozriediť viac ako 10 g seba v 100 g vody. Druhá kategória je menej ako 1 g za rovnakých podmienok. Prakticky nerozpustné sú tie, v ktorých zmesi prejde menej ako 0,01 g zložky. V tomto prípade látka nemôže preniesť svoje molekuly do vody.
Aký je koeficient rozpustnosti
Koeficient rozpustnosti (k) je ukazovateľ maximálnej hmotnosti látky (g), ktorú je možné rozpustiť v 100 g vody alebo inej látky.
Rozpúšťadlá
Tento proces zahŕňa rozpúšťadlo a rozpustenú látku. Prvý sa líši v tom, že spočiatku je v rovnakom stave agregácie ako finálna zmes. Spravidla sa prijíma vo väčšom množstve.
Mnoho ľudí však vie, že voda zaujíma v chémii osobitné miesto. Sú na to samostatné pravidlá. Roztok, v ktorom je prítomná H 2 O, sa nazýva vodný roztok. Keď sa o nich hovorí, kvapalina je extraktant aj keď je v menšom množstve. Príkladom je 80% roztok kyseliny dusičnej vo vode. Podiely tu nie sú rovnaké. Hoci podiel vody je menší ako podiel kyselín, je nesprávne nazývať látku 20% roztokom vody v kyseline dusičnej.
Existujú zmesi, ktoré neobsahujú H 2 O. Budú sa nazývať nevodné. Takéto roztoky elektrolytov sú iónové vodiče. Obsahujú jednotlivé extrakty alebo ich zmesi. Skladajú sa z iónov a molekúl. Používajú sa v odvetviach ako je medicína, výroba chemikálií pre domácnosť, kozmetika a iné oblasti. Môžu kombinovať niekoľko tie správne látky s rôznou rozpustnosťou. Zložky mnohých produktov, ktoré sa aplikujú zvonka, sú hydrofóbne. Inými slovami, neinteragujú dobre s vodou. V týchto môžu byť prchavé, neprchavé a kombinované. organickej hmoty v prvom prípade dobre rozpúšťajú tuky. Prchavé látky zahŕňajú alkoholy, uhľovodíky, aldehydy a iné. Často sú súčasťou chemikálií pre domácnosť. Na výrobu mastí sa najčastejšie používajú neprchavé. Ide o mastné oleje, tekutý parafín, glycerín a iné. Kombinovaná je zmes prchavých a neprchavých, napríklad etanol s glycerínom, glycerín s dimexidom. Môžu obsahovať aj vodu.
Typy roztokov podľa stupňa nasýtenia
Nasýtený roztok je zmes chemických látok, obsahujúci maximálnu koncentráciu jednej látky v rozpúšťadle pri určitej teplote. Nebude sa ďalej množiť. Pri príprave tuhej látky je badateľné zrážanie, ktoré je s ňou v dynamickej rovnováhe. Tento pojem znamená stav, ktorý pretrváva v čase vďaka jeho prúdeniu súčasne v dvoch opačných smeroch (reakcie vpred a vzad) pri rovnakej rýchlosti.
Ak sa látka môže pri konštantnej teplote stále rozkladať, potom je tento roztok nenasýtený. Sú stabilné. Ale ak k nim budete aj naďalej pridávať látku, potom sa riedi vo vode (alebo inej kvapaline), kým nedosiahne maximálnu koncentráciu.
Iný typ je presýtený. Obsahuje viac rozpustenej látky, ako môže byť pri konštantnej teplote. Pretože sú v nestabilnej rovnováhe, fyzický dopad prebieha kryštalizácia.
Ako rozoznáte nasýtený roztok od nenasýteného?
Je to dosť jednoduché. Ak je látka tuhá látka, potom v nasýtenom roztoku možno vidieť zrazeninu. V tomto prípade môže extraktant zahustiť, ako napríklad v nasýtenej kompozícii, voda, do ktorej bol pridaný cukor.
Ale ak zmeníte podmienky, zvýšite teplotu, potom sa už nebude považovať za nasýtený, pretože pri viac vysoká teplota maximálna koncentrácia tejto látky bude iná.
Teórie interakcie zložiek roztokov
Existujú tri teórie týkajúce sa interakcie prvkov v zmesi: fyzikálna, chemická a moderná. Autormi prvej sú Svante August Arrhenius a Wilhelm Friedrich Ostwald. Predpokladali, že v dôsledku difúzie sú častice rozpúšťadla a rozpustenej látky rovnomerne rozložené v celom objeme zmesi, ale nedochádza medzi nimi k interakcii. chemická teória, ktorú predložil Dmitrij Ivanovič Mendelejev, je jej opakom. Podľa nej v dôsledku chemickej interakcie medzi nimi vznikajú nestabilné zlúčeniny konštantného alebo premenlivého zloženia, ktoré sa nazývajú solváty.
V súčasnosti sa používa jednotná teória Vladimíra Aleksandroviča Kistyakovského a Ivana Alekseeviča Kablukova. Spája fyzikálne a chemické. Moderná teória uvádza, že v roztoku sa nachádzajú tak neinteragujúce častice látok, ako aj produkty ich interakcie – solváty, ktorých existenciu Mendelejev dokázal. V prípade, že extrakčným činidlom je voda, nazývajú sa hydráty. Jav, pri ktorom vznikajú solváty (hydráty), sa nazýva solvatácia (hydratácia). Ovplyvňuje všetky fyzikálne a chemické procesy a mení vlastnosti molekúl v zmesi. K solvatácii dochádza v dôsledku skutočnosti, že solvatačný obal pozostávajúci z molekúl extrakčného činidla, ktoré sú s ním úzko spojené, obklopuje molekulu rozpustenej látky.
Faktory ovplyvňujúce rozpustnosť látok
Chemické zloženie látok. Pravidlo „podobné priťahuje podobné“ platí aj pre činidlá. podobný vo fyzickom a chemické vlastnosti látky sa môžu navzájom rýchlejšie rozpúšťať. Napríklad nepolárne zlúčeniny dobre interagujú s nepolárnymi. Látky s polárnymi molekulami alebo iónovou štruktúrou sa riedia v polárnych, napríklad vo vode. Soli, zásady a ďalšie zložky sa v ňom rozkladajú a nepolárne - naopak. Dá sa uviesť jednoduchý príklad. Na prípravu nasýteného roztoku cukru vo vode potrebujete veľká kvantita látok ako v prípade soli. Čo to znamená? Jednoducho povedané, vo vode môžete zriediť oveľa viac cukru ako soli.
Teplota. Ak chcete zvýšiť rozpustnosť pevných látok v kvapalinách, musíte zvýšiť teplotu extrakčného činidla (funguje vo väčšine prípadov). Môže byť uvedený príklad. Ak dáte štipku chloridu sodného (soli) do studenej vody, tento proces bude trvať dlho. Ak urobíte to isté s horúcim médiom, rozpustenie bude oveľa rýchlejšie. Je to preto, že keď teplota stúpa, Kinetická energia, z ktorých značné množstvo sa často vynakladá na deštrukciu väzieb medzi molekulami a iónmi tuhej látky. Keď však teplota stúpne v prípade solí lítia, horčíka, hliníka a alkalických solí, ich rozpustnosť sa znižuje.
Tlak. Tento faktor ovplyvňuje iba plyny. Ich rozpustnosť sa zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom. Koniec koncov, objem plynov sa znižuje.
Zmena rýchlosti rozpúšťania
Nezamieňajte si tento indikátor s rozpustnosťou. Na zmenu týchto dvoch ukazovateľov totiž vplývajú rôzne faktory.
Stupeň fragmentácie rozpustenej látky. Tento faktor ovplyvňuje rozpustnosť pevných látok v kvapalinách. V celom (hrudkovom) stave sa kompozícia riedi dlhšie ako tá, ktorá je rozbitá na malé kúsky. Vezmime si príklad. Pevný blok soli sa vo vode rozpustí oveľa dlhšie ako soľ vo forme piesku.
Rýchlosť miešania. Ako je známe, tento proces môže byť katalyzovaný miešaním. Dôležitá je aj jeho rýchlosť, pretože čím je rýchlejšia, tým rýchlejšie sa látka v kvapaline rozpustí.
Prečo je dôležité poznať rozpustnosť pevných látok vo vode?
V prvom rade sú takéto schémy potrebné na správne riešenie chemických rovníc. V tabuľke rozpustnosti sú náboje všetkých látok. Musia byť známe, aby bolo možné správne zapísať činidlá a zostaviť rovnicu chemická reakcia. Rozpustnosť vo vode udáva, či soľ alebo zásada môžu disociovať. Vodné zlúčeniny, ktoré vedú prúd, sú zložené z silné elektrolyty. Existuje aj iný typ. Tie, ktoré vedú prúd zle, sa považujú za slabé elektrolyty. V prvom prípade sú zložkami látky, ktoré sú vo vode úplne ionizované. Zatiaľ čo slabé elektrolyty vykazujú tento indikátor len v malej miere.
Chemické reakčné rovnice
Existuje niekoľko typov rovníc: molekulárne, úplné iónové a krátke iónové. V skutočnosti je poslednou možnosťou skrátená forma molekulárnej. Toto je konečná odpoveď. AT úplná rovnica zapisujú sa reaktanty a produkty reakcie. Teraz prichádza na rad tabuľka rozpustnosti látok. Najprv musíte skontrolovať, či je reakcia uskutočniteľná, to znamená, či je splnená jedna z podmienok reakcie. Existujú iba 3 z nich: tvorba vody, uvoľňovanie plynu, zrážky. Ak nie sú splnené prvé dve podmienky, musíte skontrolovať poslednú. Aby ste to dosiahli, musíte sa pozrieť na tabuľku rozpustnosti a zistiť, či sa v produktoch reakcie nenachádza nerozpustná soľ alebo zásada. Ak áno, bude to sediment. Ďalej bude tabuľka potrebná na napísanie iónovej rovnice. Pretože všetky rozpustné soli a zásady sú silné elektrolyty, rozložia sa na katióny a anióny. Ďalej sa neviazané ióny redukujú a rovnica je napísaná v skrátenej forme. Príklad:
- K2SO4 + BaCl2 \u003d BaSO4 ↓ + 2HCl,
- 2K + 2SO 4 + Ba + 2Cl \u003d BaSO 4 ↓ + 2K + 2Cl,
- Ba+SO4=BaSO4 ↓.
Tabuľka rozpustnosti látok je teda jednou z kľúčových podmienok riešenia iónových rovníc.
Podrobná tabuľka vám pomôže zistiť, koľko zložky potrebujete na prípravu bohatej zmesi.
Tabuľka rozpustnosti
Takto vyzerá bežná neúplná tabuľka. Je dôležité, aby tu bola uvedená teplota vody, pretože je to jeden z faktorov, ktoré sme už spomenuli vyššie.
Ako používať tabuľku rozpustnosti látok?
Tabuľka rozpustnosti látok vo vode je jedným z hlavných pomocníkov chemika. Ukazuje, ako rôzne látky a zlúčeniny interagujú s vodou. Rozpustnosť pevných látok v kvapaline je indikátorom, bez ktorého nie je možné vykonávať mnohé chemické manipulácie.
Stôl sa veľmi ľahko používa. V prvom riadku sú napísané katióny (kladne nabité častice), v druhom riadku anióny (záporne nabité častice). Väčšinu tabuľky zaberá mriežka s určitými symbolmi v každej bunke. Sú to písmená „P“, „M“, „H“ a znaky „-“ a „?“.
- "P" - zlúčenina je rozpustená;
- "M" - trochu sa rozpúšťa;
- "H" - nerozpúšťa sa;
- "-" - spojenie neexistuje;
- "?" - neexistujú žiadne informácie o existencii spojenia.
V tejto tabuľke je jedna prázdna bunka - je to voda.
Jednoduchý príklad
Teraz o tom, ako pracovať s takýmto materiálom. Povedzme, že potrebujete zistiť, či je soľ rozpustná vo vode – MgSo 4 (síran horečnatý). Aby ste to dosiahli, musíte nájsť stĺpec Mg 2+ a prejsť po ňom nadol na riadok SO 4 2-. Na ich priesečníku je písmeno P, čo znamená, že zlúčenina je rozpustná.
Záver
Študovali sme teda nielen problematiku rozpustnosti látok vo vode. Tieto znalosti budú nepochybne užitočné pri ďalšom štúdiu chémie. Tam totiž zohráva dôležitú úlohu rozpustnosť látok. Bude to užitočné pri rozhodovaní chemické rovnice a rôzne úlohy.
Konvencie tabuľky rozpustnosti:
R- látka je vysoko rozpustná vo vode;
M- látka je slabo rozpustná vo vode;
H- látka je prakticky nerozpustná vo vode, ale ľahko rozpustná v slabých a zriedených kyselinách;
RK- látka je nerozpustná vo vode a rozpúšťa sa len v silných anorganických kyselinách;
NK- látka nie je rozpustná vo vode ani v kyselinách;
G- látka je po rozpustení úplne hydrolyzovaná a neexistuje v kontakte s vodou;
—
- látka neexistuje.
Tabuľka rozpustnosti (Škola)
Podľa teórie elektrolytickej disociácie po rozpustení vo vode sa elektrolyty rozkladajú (disociujú) na kladne a záporne nabité ióny. Kladne nabité ióny sa nazývajú katióny a záporne nabité anióny. Medzi katióny spravidla patria vodíkové, amónne a kovové ióny. Medzi anióny patria aj ióny zvyškov kyselín a hydroxidový ión.
Napríklad disociácia kyseliny chlorovodíkovej HCl môže byť vyjadrená nasledujúcou rovnicou:
HCl ↔H + + Cl —
a vodný roztok soli chloridu bárnatého:
BaCl 2 ↔Ba 2+ + 2Cl -
Tabuľka rozpustnosti ukazuje postoj rôzne látky k rozpusteniu v rôznych rozpúšťadlách.Pre konkrétny elektrolyt sa preň určí disociačná rovnica v danom rozpúšťadle, t.j. katión a anión a z tabuľky nájdite pomer elektrolytu k rozpusteniu.
Tabuľka rozpustnosti solí, kyselín a zásad je základom, bez ktorého nie je možný úplný rozvoj chemické znalosti. Rozpustnosť zásad a solí pomáha pri výučbe nielen školákov, ale aj odborníkov. Bez týchto znalostí sa nezaobíde tvorba mnohých životných produktov.
Tabuľka rozpustnosti kyselín, solí a zásad vo vode
Tabuľka rozpustnosti solí a zásad vo vode je príručka, ktorá pomáha pri osvojovaní si základov chémie. Nasledujúce poznámky vám pomôžu porozumieť tabuľke nižšie.
- P - označuje rozpustnú látku;
- H je nerozpustná látka;
- M - látka je mierne rozpustná vo vodnom prostredí;
- RK - látka sa môže rozpustiť iba vtedy, keď je vystavená silným organickým kyselinám;
- Pomlčka povie, že taký tvor v prírode neexistuje;
- NK - nerozpúšťa sa v kyselinách ani vo vode;
- ? – otáznik naznačuje, že do dnešného dňa neexistujú presné informácie o rozpustení látky.
Stôl často používajú chemici a školáci, študenti na dirigovanie laboratórny výskum, počas ktorého je potrebné stanoviť podmienky pre vznik určitých reakcií. Podľa tabuľky sa ukazuje, ako sa látka správa v chlorovodíkovom alebo kyslom prostredí, či je možná zrazenina. Precipitát počas výskumu a experimentov naznačuje nezvratnosť reakcie. Ide o významný bod, ktorý môže ovplyvniť priebeh celej laboratórnej práce.
