Et av de første vitenskapelige eksperimentene jeg husker var å tilsette salt i en kopp vann og vente ivrig på at den skulle løse seg opp. Selv om jeg var spent på å se saltet ser ut til å forsvinne, forsto jeg definitivt ikke vanskelighetene med løselighet. Heldigvis følger løselighet en liste med regler som hjelper oss å bestemme hvor løselig et stoff er, som hvor sannsynlig det er at saltet løser seg opp i det vannet (sniktitt - det er svært sannsynlig). Vi skal gå over hva løselighet er, hvordan det fungerer, og den komplette listen over løselighetsregler for å hjelpe deg med å bestemme løseligheten til stoffer.

Hva er løselighet?

Løselighet er et stoffs evne til å bli oppløst . Stoffet som er oppløst kalles et oppløst stoff, og stoffet det oppløses i kalles et løsemiddel. Det resulterende stoffet kalles en løsning. Vanligvis er det oppløste stoffet et fast stoff og løsningsmidlet er en væske, slik som salt i vann-eksemplet ovenfor. Imidlertid kan oppløste stoffer være i hvilken som helst tilstand: gass, væske eller fast stoff. For eksempel er en kullsyreholdig drikk en løsning der det oppløste stoffet er en gass og løsningsmidlet er en væske.

Et oppløst stoff anses som uoppløselig når det ikke er i stand til å løse seg i et forhold større enn 10000:1. Mens mange forbindelser er delvis eller for det meste uløselige, det er ikke noe stoff som er fullstendig uløselig i vann , noe som betyr at den ikke kan løses opp i det hele tatt. Du vil se i løselighetsreglene at mange forbindelser som er merket som uløselige har unntak, for eksempel karbonater. Dette er delvis grunnen til at det er viktig å følge oppløselighetsreglene nøye.

intern drift av hashmap

Når du jobber med kjemiske ligninger eller bygger en hypotese, er løselighetsregler nyttige for å forutsi slutttilstandene til de involverte stoffene. Du vil kunne forutsi nøyaktig hvilke kombinasjoner som vil føre til hvilke resultater.

Løselighetsreglene gjelder kun for ioniske faste stoffers evne til å løse seg i vann. Mens vi kan beregne løseligheten ved å måle hvert stoff og følge en ligning, lar løselighetsreglene oss bestemme løseligheten til et stoff før du prøver å lage det.

Løselighetsregler

Det er veldig viktig at reglene på denne listen følges i rekkefølge, for hvis en regel ser ut til å motsi en annen regel, regelen som kommer først er den du følger . Stoffer på denne listen er gitt ved deres elementære navn. Å referere til det periodiske systemet nedenfor vil hjelpe deg å jobbe gjennom elementærnavnene og -gruppene.

1. Salter som inneholder gruppe I-elementer (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) er løselige. Det er få unntak fra denne regelen. Salter som inneholder ammoniumionet (NH4+) er også løselige.

2. Salter som inneholder nitration (NO3-) er generelt løselige.

3. Salter som inneholder Cl -, Br - eller I - er generelt løselige. Viktige unntak fra denne regelen er halogenidsalter av Ag+, Pb2+ og (Hg2)2+. Dermed er AgCl, PbBr2 og Hg2Cl2 uløselige.

4. De fleste sølvsalter er uløselige. AgNO3 og Ag(C2H3O2) er vanlige løselige salter av sølv; praktisk talt alle andre er uløselige.

5. De fleste sulfatsalter er løselige. Viktige unntak fra denne regelen inkluderer CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 og SrSO4.

6. De fleste hydroksidsalter er bare lite løselige. Hydroksydsalter av gruppe I-elementer er løselige. Hydroksydsalter av gruppe II-elementer (Ca, Sr og Ba) er lett løselige. Hydroksydsalter av overgangsmetaller og Al3+ er uløselige. Dermed er Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 ikke løselige.

7. De fleste sulfider av overgangsmetaller er svært uløselige, inkludert CdS, FeS, ZnS og Ag2S. Arsen, antimon, vismut og blysulfider er også uløselige.

8. Karbonater er ofte uløselige. Gruppe II-karbonater (CaCO3, SrCO3 og BaCO3) er uløselige, det samme er FeCO3 og PbCO3.

9. Kromater er ofte uløselige. Eksempler inkluderer PbCrO4 og BaCrO4.

10. Fosfater som Ca3(PO4)2 og Ag3PO4 er ofte uløselige.

    markering gjennomstreking

11. Fluorider som BaF2, MgF2 og PbF2 er ofte uløselige.

Eksempel på spørsmål

1. Velg forbindelsene som er alltid løselig i vann

en. BaSO4

b. HG2 I2

c. Ved OL

d. Na2SO3

i. Ag ClO3

f. Cr Cl3

g. Fe PO4

2. Merk hvert av følgende som løselig eller uløselig

a. Li OH

b. Hg SO4

c. Pb Br2

d. Rb2 S

e. I I2

f. H3 AsO4

g. Heller ikke Cro4

3. Hvilket (hvis noen) sølv er løselig: Sølvklorid AgCl , sølvfosfat, Ag3 PO4 eller sølvfluorid, AgF ?

Svar

1. Velg forbindelsene som er alltid løselig i vann (fet er korrekt)

en. BaSO4 (se regel 5)

b. HG2I2 (se regel 3)

haug sortering

c. Det OH (se regel 1)

d. Na2SO3 (se regel 1)

Det er . Ved ClO3 (se regel 3)

f. Cr Cl3 (se regel 3)

g. Fe PO4 (se regel 6)

Merk: Bokstav e er et eksempel på bruk av reglenes rekkefølge for å bestemme løselighet. Regel 4 sier at sølv (Ag) ofte er uløselig, men regel 3 sier at klorater (Cl) er løselige. Siden Ag ClO3 er et sølvklorat, og regel 3 kommer før regel 4, erstatter den den. Denne forbindelsen er løselig.

2. Merk hvert av følgende som løselig eller uløselig

a. Li OH løselig - Regel 1

b. Fe(OH)2 uløselig - Regel 7

c. Pb Br2 uløselig – Regel 2

er. Rb2 SO3 løselig - Regel 1

e. I I2 løselig – Regel 3

f. H3 AsO4 uløselig - Regel 10

g. Heller ikke CRo4 uløselig - Regel 8

3. Hvilket (hvis noen) sølv er løselig: Sølvklorid AgCl, sølvfosfat, Ag3 PO4 eller sølvfluorid, AgF ?

Ingen av sølvet ovenfor er løselig. I regel #4 står det at sølvsalter (Ag) er
uløselig, med sølvnitrat, AgNO3, som ett unntak.

Hvordan løselighet fungerer

Som vi ser av våre løselighetsregler er noen stoffer svært løselige, mens noen er uløselige eller har lav løselighet. La oss ta en titt på hvordan løselighet fungerer for bedre å forstå løselighetsreglene.

Faktorer som påvirker løselighet

Hvorvidt et stoff er løselig eller ikke, og i hvilken grad, avhenger av en rekke faktorer. Oppløste stoffer vil vanligvis oppløses best i løsemidler som har flest molekylære likheter. Polaritet er en viktig faktor i et stoffs løselighet. Molekyler der den ene enden er negativt ladet og den andre er positivt ladet regnes som polare, noe som betyr at de har elektriske poler. Hvis et molekyl ikke har denne ioniske sammensetningen, anses det som ikke-polart.

Generelt er oppløste stoffer løselige i løsemidler som ligner mest på dem molekylært. Polare oppløste stoffer vil oppløses bedre i polare løsemidler, og ikke-polare oppløste stoffer vil oppløses bedre i ikke-polare løsemidler. For eksempel er sukker et polart løst stoff, og absorberes veldig godt i vann. Imidlertid vil sukker ha lav løselighet i en ikke-polar væske som vegetabilsk olje. Generelt vil oppløste stoffer også være mer løselige hvis molekylene i det oppløste stoffet er mindre enn de i løsningsmidlet.

Andre faktorer som påvirker løseligheten er trykk og temperatur. I noen løsemidler, når de varmes opp, vibrerer molekylene raskere og er i stand til å bryte fra hverandre det oppløste stoffet. Trykk er hovedsakelig en faktor når et gassstoff er involvert, og har liten eller ingen effekt på flytende stoffer.

kantete materiale

Løsningshastigheten refererer til hvor raskt et stoff løses opp, og er atskilt fra løseligheten. Løselighet avhenger helt av de fysiske og kjemiske egenskapene til det oppløste stoffet og løsningsmidlet , og påvirkes ikke av løsningshastigheten. Rate bør ikke tas med i løseligheten til et stoff. Dette kan ofte være forvirrende når du først lærer om løselighet, siden i et visuelt eksempel kan det å se noe oppløses raskt føles som en bekreftelse på dets evne til å løse seg opp. Løselighetsprosessen er imidlertid unik, og hastigheten den løses opp med er ikke tatt med i ligningen.

Forutsi resultater

Når et løst stoff blandes med et løsningsmiddel, er det tre mulige utfall: Hvis løsningen har mindre løst stoff enn den maksimale mengden den er i stand til å løse opp (løseligheten), er det en fortynnet løsning . Hvis mengden oppløst stoff er nøyaktig den samme som løseligheten er det mettet. Hvis det er mer oppløst stoff enn det som er i stand til å løses opp, skilles overskuddet fra løsningen og danner en forhaste .

En løsning anses som mettet når tilsetning av ytterligere oppløst stoff ikke øker konsentrasjonen av løsningen. I tillegg er en løsning blandbar når den kan blandes sammen i alle forhold - dette gjelder hovedsakelig væsker, som etanol, C2H5OH og vann, H2O.

Å kjenne til og følge løselighetsreglene er den beste måten å forutsi resultatet av en gitt løsning. Hvis vi vet at et stoff er uløselig, er det sannsynlig at det vil ha overskudd av oppløst stoff, og dermed danne et bunnfall. Imidlertid vil forbindelser som vi vet er svært løselige, som salt, sannsynligvis danne løsninger i forskjellige forhold; i dette tilfellet vil vi kunne bestemme hvor mye oppløst stoff og løsemiddel som trengs for å danne hver løsning, og om det i det hele tatt er mulig å danne en.

Når vi tenker på salt i vann-eksperimentet nå, er det klart at saltet - også kjent som NaCl eller natriumklorid, ville være svært løselig i henhold til våre løselighetsregler. Natriumklorid inneholder Na, som nesten alltid er løselig i henhold til regel 1, og Cl, som vanligvis er løselig i henhold til regel 3. Selv om jeg kan fortelle dette bare ved å se på reglene, tar ingenting unna magien ved å se kjemiske forbindelser brytes ned og løses opp rett foran øynene dine. Husk å ha periodiske tabeller tilgjengelige, og følg nøye med oppløselighetsreglene i ditt neste eksperiment.

Hva blir det neste?

Forbereder du deg til AP Chemistry-testen?Studer med våre artikler om hver AP Chemistry-praksistest tilgjengelig og den ultimate AP Chem-studieguiden. Tar du IB i stedet? Start med våre studienotater for IB Chemistry.

Ser du etter mer kjemihjelp?Vi leder deg gjennom løselighetskonstant (K _sp ) og hvordan du løser det , forklar hvordan du balanserer kjemiske ligninger , og gå over eksempler på fysisk vs kjemisk endring her .

Hvis du trenger flere ikke-kjemivitenskapelige guider, sørg for å sjekke ut disse veiledningene om å finne tetthet av vann , definere kommensalisme , og hvordan beregne akselerasjon .