Разтворимост на веществата: таблица. Разтворимост на веществата във вода

В ежедневието хората рядко срещат чисти вещества.

Разтворът е хомогенна смес, в която компонентите са равномерно смесени. Има няколко типа от тях по отношение на размера на частиците: грубо диспергирани системи, молекулярни разтвори и колоидни системи, които често се наричат ​​соли. Тази статия се занимава с молекулярни (или истински) решения. Разтворимостта на веществата във водата е едно от основните условия, засягащи образуването на съединения.

Разтворимост на веществата: какво е това и защо?

За да разберете тази тема, трябва да знаете какви са разтворите и разтворимостта на веществата. На прост език това е способността на едно вещество да се свързва с друго и да формира хомогенна смес. Ако се доближите от научна гледна точка, можете да помислите за по-сложно определение. Разтворимостта на веществата е тяхната способност да образуват с едно или повече вещества хомогенни (или хетерогенни) състави с дисперсно разпределение на компонентите. Има няколко класа вещества и съединения:

• разтворим;
• слабо разтворим;
• неразтворим.

Какво е показано от мярката за разтворимостта на материята

Съдържанието на вещество в наситена смес е мярка за неговата разтворимост. Както беше посочено по-горе, за всички вещества това е различно. Разтворими - това са тези, които могат да разреждат повече от 10 g на себе си на 100 g вода. Втората категория е по-малко от 1 g при същите условия. Практически неразтворими - тези, при които една смес преминава по-малко от 0,01 g от компонента. В този случай веществото не може да прехвърли молекулите си във водата.

Какъв е коефициентът на разтворимост

Коефициентът на разтворимост (k) е индикатор за максималната маса на вещество (g), което може да се разтваря в 100 g вода или друго вещество.

разтворители

Разтворителят и разтвореното вещество са включени в този процес. Първият се различава по това, че първоначално се намира в същото агрегатно състояние като крайната смес. По правило се приема в по-голямо количество.

Много обаче знаят, че водата заема специално място в химията. Има отделни правила за това. Разтвор, в който присъства H₂О се нарича вода. Когато говорим за тях, течността е екстрагент, дори когато е в по-малко количество. Пример за това е 80% разтвор на азотна киселина във вода. Пропорциите не са равни, въпреки че пропорцията на водата е по-малка от киселината, но веществото се нарича 20% -ен разтвор на вода в азотна киселина неправилно.

Има смеси, в които няма H₂О. Те ще имат име, което не е вода. Такива електролитни разтвори са йонни проводници. Те съдържат една или смес от екстрагенти. Съставът им включва йони и молекули. Те се използват в такива отрасли като медицина, домакински химикали, козметика и други области. Те могат да комбинират няколко необходими вещества с различна разтворимост. Компонентите на много агенти, които се прилагат външно, са хидрофобни. С други думи, те не взаимодействат добре с водата. В такива смеси разтворителите могат да бъдат летливи, нелетливи и комбинирани. Органичните вещества в първия случай лесно разтварят мазнините. Летливите съставки включват алкохоли, въглеводороди, алдехиди и други. Те често са част от домакинските химикали. Най-често се използват нелетливи за приготвяне на мехлеми. Това са мастни масла, течен парафин, глицерин и други. Комбинирана - смес от летливи и нелетливи, например етанол с глицерин, глицерин с димексид. Те могат да съдържат и вода.

Видове решения по степен на насищане

Наситен разтвор е смес от химикали, съдържащи максималната концентрация на едно вещество в разтворител при определена температура. Тогава няма да се разведе. В препарата твърда храна забележимо утаяване на утайката, която е в динамично равновесие с нея. Този термин означава състояние, което се запазва във времето в резултат на потока му едновременно в две противоположни посоки (директни и обратни реакции) със същата скорост.

Ако веществото при постоянна температура все още може да се разложи, тогава този разтвор е ненаситен. Те са стабилни. Но ако продължат да добавят веществото, той ще се разрежда във вода (или друга течност), докато достигне максимална концентрация.

Друг вид е пренаситен. Той съдържа повече разтворено вещество, отколкото може да бъде при постоянна температура. Поради факта, че те са в нестабилно равновесие, когато са физически засегнати, те кристализират.

Как да разграничим наситения разтвор от ненаситения разтвор?

Това е достатъчно лесно. Ако веществото е твърдо, тогава може да се види утайка в наситен разтвор. В този случай екстрагентът може да се сгъсти, например в наситен състав, вода, в която е добавена захар.
Но ако условията се променят, температурата се повишава, тогава то ще престане да се счита за наситено, тъй като при по-висока температура максималната концентрация на това вещество ще бъде различна.

Теории за взаимодействието на компонентите на разтвора

Има три теории за взаимодействието на елементите в сместа: физически, химически и модерни. Авторите на първите са Свети Август Арнией и Вилхелм Фридрих Оствалд. Те предполагаха, че поради дифузия частиците на разтворителя и разтвореното вещество са разпределени равномерно в целия обем на сместа, но няма взаимодействие между тях. Химическата теория, представена от Дмитрий Иванович Менделеев, е обратното. Според него в резултат на химичното взаимодействие между тях се образуват нестабилни съединения с постоянен или променлив състав, които се наричат ​​солвати.

В момента се използва комбинираната теория на Владимир Александрович Кисяковски и Иван Алексеевич Каблуков. Той съчетава физически и химически. Съвременната теория казва, че в решаването съществуват както не-взаимодействащи частици вещества, така и продуктите на техните взаимодействащи солвати, чието съществуване е доказано от Менделеев. В случаите, когато екстрагентът е вода, те се наричат ​​хидрати. Феноменът, в който се образуват солвати (хидрати), се нарича солвация (хидратация). Той засяга всички физични и химични процеси и променя свойствата на молекулите в сместа. Разтварянето се дължи на факта, че обвивката на солват, състояща се от тясно свързани екстрагентни молекули, заобикаля молекулата на разтвореното вещество.

Фактори, влияещи върху разтворимостта на веществата

Химичен състав на веществата. Правилото "като привлича като" се простира до реагентите. Подобни вещества във физични и химични свойства могат взаимно да се разтварят по-бързо. Например, неполярните съединения взаимодействат добре с неполярни съединения. Вещества с полярни молекули или йонна структура се отглеждат полярно, например във вода. Разлага се на соли, алкали и други компоненти и неполярни - напротив. Можете да дадете един прост пример. За да се приготви наситен разтвор на захар във вода, се изисква повече вещество, отколкото в случая на сол. Как трябва да се разбира това? Просто казано, можете да разредите много повече захар във вода, отколкото сол.

Температура. За да се увеличи разтворимостта на твърдите вещества в течностите, е необходимо да се повиши температурата на екстрактанта (в повечето случаи работи). Можете да демонстрирате този пример. Ако поставите щипка на натриев хлорид (сол) в студена вода, този процес ще отнеме много време. Ако направите същото с гореща среда, разтварянето ще продължи много по-бързо. Това се обяснява с факта, че поради повишаването на температурата кинетичната енергия се увеличава, значителна част от която често се изразходва за разрушаване на връзките между молекулите и йоните на твърдо вещество. Въпреки това, когато температурата се повишава в случая на литиеви, магнезиеви, алуминиеви и алкални соли, тяхната разтворимост намалява.

Налягане. Този фактор засяга само газовете. Разтворимостта им се увеличава с увеличаване на налягането. В крайна сметка обемът на газовете се намалява.

Промяната в скоростта на разтваряне

Не бъркайте това с разтворимост. В края на краищата промяната в тези два показателя се влияе от различни фактори.

Степен на фрагментация на разтвореното вещество. Този фактор влияе върху разтворимостта на твърдите вещества в течностите. В цялото (еднократно) състояние, съставът се отглежда по-дълго от този, който е натрошен на малки парченца. Нека да дадем пример. Едно парче сол ще се разтвори във вода много по-дълго от солта под формата на пясък.

Скоростта на разбъркване. Както е известно, този процес може да бъде катализиран чрез разбъркване. Скоростта му е важна, защото колкото повече е, толкова по-бързо веществото се разтваря в течността.

Защо трябва да знаете разтворимостта на твърдите вещества във водата?

На първо място, такава схема е необходима, за да се разрешат правилно химическите уравнения. В таблицата на разтворимостта има такси от всички вещества. Те трябва да бъдат известни за правилното записване на реагентите и формулирането на уравнението на химическата реакция. Разтворимостта във вода показва дали солта или основата могат да се разпадат. Водните съединения, които водят до ток, имат силен електролит в състава си. Има и друг тип. Тези, които не провеждат ток, се считат за слаби електролити. В първия случай компонентите са вещества, напълно йонизирани във вода. Докато слабите електролити показват този показател само в малка степен.

Уравненията на химическите реакции

Има няколко типа уравнения: молекулярна, пълна йонна и къса йонна. Всъщност, последният вариант - намалена форма на молекулярна. Това е окончателният отговор. В пълно уравнение се записват реагентите и реакционните продукти. Сега това е редът на таблицата за разтворимост на веществата. Първо, трябва да проверим дали реакцията е осъществима, т.е. дали е изпълнено едно от условията за извършване на реакцията. Техните само 3: образуването на вода, отделянето на газ, валежите. Ако първите две условия не са изпълнени, трябва да ги проверите. За да направите това, погледнете таблицата на разтворимост и разберете дали в реакционните продукти има неразтворима сол или основа. Ако е така, тогава ще бъде утайка. След това таблицата се изисква да напише йонното уравнение. Тъй като всички разтворими соли и основи са силни електролити, те ще се разпадат на катиони и аниони. Допълнителни несвързани йони се отрязват и уравнението е написано в кратка форма. например:

1. K₂SO₄+ВаСЬ₂= BaS02₄darr- + 2HCl,
2. 2K + 2SO₄+Ba + 2Cl = BaS02₄darr- + 2К + 2С1,
3. Ba + SO4 = BaS02₄darr-.

По този начин таблицата за разтворимост на веществата е едно от ключовите условия за решаване на йонни уравнения.

Подробна таблица ви помага да разберете колко от компонента трябва да вземете, за да приготвите наситена смес.

Таблица на разтворимостта

Това е обичайната непълна таблица. Важно е температурата на водата да е посочена тук, тъй като е един от факторите, които споменахме по-горе.

Как да се използва таблицата за разтворимост на веществата?

Таблицата за разтворимост на веществата във водата е един от главните помощници на химик. Той показва как различните вещества и съединения взаимодействат с водата. Разтворимостта на твърдите вещества в течност е индикатор, без който много химически манипулации са невъзможни.

Масата е много лесна за използване. Първият ред съдържа катиони (положително заредени частици), във втория - аниони (отрицателно заредени частици). По-голямата част от масата е заета от мрежа с определени символи във всяка клетка. Това са буквите "P", "M", "H" и знаците ";" и "?".

• "Р" - съединението се разтваря;
• "М" - малко разтворим;
• "Н" - не се разтваря;
• ";" - връзката не съществува;
• "?" - няма информация за съществуването на връзката.

В тази таблица има една празна клетка - това е водата.

Един прост пример

Сега как да работите с такъв материал. Да предположим, че трябва да знаете дали разтворим във водоразтворим - MgSo₄ (магнезиев сулфат). За това е необходимо да се намери колоната Mg²⁺ и да се спусне върху него до линията SO₄^2-. На тяхното пресичане е буквата Р, така че съединението е разтворимо.

заключение

Така че, ние проучихме проблема с разтворимостта на веществата във водата и не само. Без съмнение, това знание ще бъде полезно в по-нататъшното изучаване на химия. В крайна сметка разтворимостта на веществата играе важна роля там. Той е полезен при решаването както на химическите уравнения, така и на различни проблеми.