Таблиця розчинності, кольори опадів

Розчинність - це властивість речовини розчинятися у воді чи іншому розчиннику. У воді можуть розчинятися і тверді та рідкі та газоподібні речовини. За розчинністю всі речовини поділяються на три групи:

Абсолютно нерозчинних речовин не існує, тому назва нерозчинна умовно і потрібно читати «практично нерозчинні».

Таблицю розчинності використовують для перевірки умов перебігу реакції, оскільки однією з умов перебігу реакції є утворення осаду (незворотність перебігу реакції), то за таблицею розчинності можна перевірити утворення осаду і тим самим визначити, чи протікає реакція чи ні.

Розчинність речовин залежить від температури залежить від температури і тиску, наприклад, речовина KNO₃ (Нітрат калію) при температурі +20 ° C має розчинність 31,6 г / 100 г води, а при температурі +100 ° C - 245 г / 100 г води.

Таблиця розчинності - ключ до розуміння хімічних реакцій

Таблиця розчинності - одне із найважливіших довідкових матеріалів вивчення хімії. У ній зібрана інформація про розчинність солей, кислот та основ у воді. За таблицею можна визначити, чи буде речовина розчинятися або випадати в осад при різних реакціях. Це допомагає як якісно описувати перебіг реакцій, а й кількісно розраховувати їх параметри.

Знання таблиці розчинності дозволяє швидко та правильно вирішувати рівняння хімічних реакцій, передбачати продукти взаємодії речовин. Це фундаментальна навичка для вивчення хімії, якою має володіти кожен.

У цій статті ми розберемо основні принципи використання таблиці розчинності, на конкретних прикладах покажемо, як вона допомагає у розумінні та описі хімічних процесів.

Принцип роботи з таблицею

Таблиця розчинності - одне із найважливіших довідкових матеріалів для хіміків і учнів. Вона показує, чи розчиняються речовини у воді та інших розчинниках. Таблиця класифікує речовини розчинності: добре розчинні (Р), малорозчинні (М), практично нерозчинні (Н).

Працювати із таблицею просто. На перетині рядка і стовпця з іонами, що утворюють сіль, стоїть буква, що означає розчинність. Наприклад, для CaSO4 на перетині Ca2+ і SO42 стоїть М - малорозчинний. Якщо стоїть ПК – нерозчинно ні в чому. Літера Р означає, що сіль добре розчиняється у воді.

За низьких температур речовина може бути малорозчинною, а при високих - добре розчинятися. Враховувати це важливо при проведенні реакцій та розрахунках. Температурна розчинність вказується для деяких солей окремо.

Таблиця буває спрощеною для школи та повною для вузів та виробництва. Повна містить дані про розчинність речовин у кислотах, більшу кількість елементів та реакцій.

Використовуючи таблицю розчинності, можна визначити: чи утворюється осад при взаємодії іонів, його склад, розрахувати маси речовин, що реагують, спрогнозувати реакції.

Розв'язання задач з неорганічної хімії

Одне з основних застосувань таблиці розчинності - розв'язання задач з неорганічної хімії. З її допомогою можна розрахувати маси, обсяги, кількість речовини реагентів та продуктів.

Допустимо, потрібно визначити масу осаду, що утворюється при взаємодії 100 мл 0,2 М розчину CaCl2 та 150 мл 0,15 М розчину Na2SO4. Спочатку знаходимо кількість речовини реагентів.Для CaCl2 це 0,2 моль/л * 0,1 л = 0,02 моль. Для Na2SO4 – 0,15 моль/л * 0,15 л = 0,0225 моль.

Далі складаємо рівняння реакції та знаходимо лімітуючу речовину - CaCl2. По таблиці розчинності видно, що CaSO4 утворює осад. Його маса дорівнює масі CaCl2, який вступив у реакцію: 0,02 моль * 111 г/моль = 2,22 г.

Ще приклад. Потрібно знайти об'єм 5М HCl, необхідний для повного осадження іонів зі 100мл 0,2М розчину CuSO4. Пишемо рівняння CuSO4 + 2HCl = CuCl2 + H2SO4. Лімітує речовина - CuSO4, її кількість 0,2 моль/л * 0,1 л = 0,02 моль.

Так таблиця розчинності допомагає вирішувати завдання: знаходити масу та обсяг реагентів, осаду; становити рівняння реакцій.

Кількісні розрахунки за таблицею

Таблиця розчинності дозволяє як якісно визначити розчинність речовини, а й кількісно розрахувати межу розчинності, маси реагуючих речовин.

Для розчинних солей у таблиці вказана розчинність у г/100 г води за певної температури. Це дозволяє розрахувати максимальну концентрацію розчину та масу солі для його приготування.

Наприклад, таблиці видно, що розчинність KNO3 при 20°С становить 31,6 г/100 г води. Значить, максимальна концентрація KNO3 розчину 0,316 г/мл. Щоб приготувати 0,2 л 0,25 М розчину KNO3 потрібно 0,2 л * 0,25 моль/л * 101 г/моль = 5,05 г KNO3.

Для малорозчинних солей використовують добуток розчинності. Воно показує концентрацію іонів солі насиченому розчині. Знаючи його, можна розрахувати розчинність солі в г/л.

Наприклад, добуток розчинності CaF2 дорівнює 3,9 · 10-11. Це означає, що насиченому розчині [Ca2+] = [F-] = 3,9·10-11 моль/л. Розчинність CaF2 складе 3,9 10-11 78 г/моль = 0,000304 г/л.

Таким чином, за даними таблиці розчинності можна вести кількісні розрахунки для розчинних та малорозчинних солей.

Прогнозування реакцій осадження

Одне з найважливіших застосувань таблиці розчинності - прогнозування перебігу реакцій осадження.

Щоб спрогнозувати реакцію, потрібно знайти в таблиці іони, між якими вона відбувається.

Наприклад, є розчини K3[Fe(CN)6] і CuSO4. CN)6] (НК). Значить, в результаті реакції випаде осад Cu2[Fe(CN)6].

Якщо на перетині іонів в таблиці стоїть Р або М - осаду не буде. Наприклад, при взаємодії Na3PO4 і CaCl2 осад не утворюється, т.к. 2 (Р).

Знаючи розчинність, можна підібрати реагенти так, щоб отримати потрібний осад.

Таким чином, використовуючи таблицю розчинності, можна пророкувати реакції осадження або підбирати реагенти для отримання потрібних опадів.