Твори розчинності (константи розчинності) речовин (довідкова таблиця)

Твори розчинності (константи розчинності) речовин. Велика довідкова таблиця із зручним пошуком.

ПР - Добуток розчинності речовини = K_s - Константа розчинності речовини.

Хоча всі сполуки мають певну розчинність у воді при даній температурі, деякі класи сполук більш розчинні, ніж інші, і корисно знати деякі загальні правила розчинності. Речовина вважається нерозчинним, якщо його розчинність становить менше 0.01 моль/л. Якщо розчинність становить більше 0.1 моль/л, ми вважаємо його розчинним. Якщо його розчинність становить від 0,01 до 0,1 моль/л, ми вважаємо, що воно малорозчинно. Наступні правила розчинності можуть використовуватися для визначення розчинності у воді з застереженням, що вони не завжди дотримуються, і вони не мають на увазі абсолютно всі іони, проте в більшості випадків вони будуть корисні:

1. Всі солі натрію, калію та амонію розчиняються.
2. Всі нітрати, ацетати та перхлорати розчиняються.
3. Усі солі срібла, свинцю та ртуті (I) нерозчинні.
4. Всі хлориди, броміди та йодиди розчиняються.
5. Всі карбонати, сульфіди, оксиди та гідроксиди нерозчинні.
6. Всі сульфати розчиняються, крім сульфату стронцію та сульфату барію.

Розчинність

Розчинність (Р, χ або k_s) – це характеристика насиченого розчину, яка показує, яка маса розчиненої речовини може максимально розчинитись у 100 г розчинника. Розмірність розчинності - г/ 100 г води. Оскільки ми визначаємо масу солі, яка припадає на 100 г води, формулу розчинності додаємо множник 100:

тут m_р.в.. - маса розчиненої речовини, г

m_р-ля - маса розчинника, г

Іноді використовують позначення коефіцієнт розчинності k_S.

Завдання на розчинність, зазвичай, викликають складності, оскільки ця фізична величина для школярів не дуже звична.

Розчинність речовин у різних розчинниках змінюється у межах.

У таблиці наведено розчинність деяких речовин у воді при 20 o З:

Розчинність, г на 100 г H₂O

Розчинність, г на 100 г H₂O

Від чого залежить розчинність речовин? Від ряду факторів: від природи розчиненої речовини та розчинника, від температури та тиску. У довідкових таблицях пропонується речовини ділять на добре розчинні, малорозчинні та нерозчинні. Такий поділ дуже умовний, оскільки абсолютно нерозчинних речовин немає. Навіть срібло і золото розчиняються у воді, проте їх розчинність настільки мала, що можна знехтувати її.

Залежність розчинності від природи розчиненої речовини та розчинника*

Розчинність твердих речовин у рідинах залежить від структури твердої речовини (від типу кристалічних ґрат твердої речовини). Наприклад , речовини з металевими кристалічними гратами (залізо, мідь та ін.) дуже мало розчиняються у воді. Речовини з іонними кристалічними ґратами, як правило, добре розчиняються у воді.

Є чудове правило: “подібне добре розчиняється в подібному”. Речовини з іонним чи полярним типом зв'язку добре розчиняються у полярних розчинниках. Наприклад , солі добре розчиняються у воді. У той же час неполярні речовини зазвичай добре розчиняються в неполярних розчинниках.

Більшість солей лужних металів та амонію добре розчиняються у воді. Добре розчинні майже всі нітрати, нітрити та багато галогенідів (крім галогенідів срібла, ртуті, свинцю та талію) та сульфати (крім сульфатів лужноземельних металів, срібла та свинцю).Для перехідних металів характерна невелика розчинність їх сульфідів, фосфатів, карбонатів та інших солей.

Розчинність газів у рідинах також залежить від їхньої природи. Наприклад, у 100 об'ємах води при 20 o З розчиняється 2 об'єми водню, 3 об'єми кисню. У тих самих умовах у 1 обсязі Н₂Про розчиняється 700 об'ємів аміаку.

Вплив температури на розчинність газів, твердих речовин та рідин*

Розчинення газів у воді внаслідок гідратації молекул розчиняється супроводжується виділенням теплоти. Тому при підвищенні температури розчинність газів знижується.

Температура по-різному впливає на розчинність твердих речовин у воді. У більшості випадків розчинність твердих речовин зростає з підвищенням температури. Наприклад , розчинність нітрату натрію NaNO₃ та нітрату калію КNO₃ при нагріванні збільшується (процес розчинення протікає із поглинанням теплоти). Розчинність NaCl при збільшенні температури зростає трохи, що пов'язано з майже нульовим тепловим ефектом розчинення кухонної солі.

Вплив тиску на розчинність газів, твердих речовин та рідин*

На розчинність твердих і рідких речовин у рідинах тиск практично не впливає, оскільки зміна об'єму при розчиненні невелика. При розчиненні газоподібних речовин рідини відбувається зменшення обсягу системи, тому підвищення тиску призводить до збільшення розчинності газів. Загалом залежність розчинності газів від тиску підпорядковується закону У. Генрі (Англія, 1803 р.): розчинність газу при постійній температурі прямо пропорційна його тиску над рідиною.

Закон Генрі справедливий лише при невеликих тисках для газів, розчинність яких порівняно невелика і за умови відсутності хімічної взаємодії між молекулами газу, що розчиняється, і розчинником.

Вплив сторонніх речовин на розчинність*

У присутності у воді інших речовин (солей, кислот та лугів) розчинність газів зменшується. Розчинність газоподібного хлору в насиченому водяному розчині кухонної солі в 10 разів менше. Чим у чистій воді.

Ефект зниження розчинності у присутності солей називається висолюванням. Зниження розчинності обумовлено гідратацією солей, що зумовлює зменшення кількості вільних молекул води. Молекули води, пов'язані з іонами електроліту, не є розчинником інших речовин.

Приклади завдань на розчинність

Завдання 1. Масова частка речовини в насиченому розчині дорівнює 24% за певної температури. Визначте коефіцієнт розчинності цієї речовини за даної температури.

Рішення:

Для визначення розчинності речовини приймемо масу розчину, що дорівнює 100 г. Тоді маса солі дорівнює:

m_води = m_р-ра - m_р.в. = 100 - 24 = 76 г

χ = m_р.в./m_р-ля⋅100 = 24/76⋅100 = 31,6 г речовини на 100 г води.

Ще кілька аналогічних завдань:

2. Масова частка солі в насиченому розчині за певної температури дорівнює 28,5%. Визначте коефіцієнт розчинності речовини за цієї температури.

3. Визначте коефіцієнт розчинності нітрату калію за певної температури, якщо масова частка солі за цієї температури дорівнює 0,48.

4. Яка маса води та солі знадобиться для приготування 500 г насиченого при певній температурі розчину нітрату калію, якщо його коефіцієнт розчинності при цій температурі дорівнює 63,9 г солі в 100 г води?

Відповідь: 194,95 г

5. Коефіцієнт розчинності хлориду натрію за певної температури становить 36г солі в 100г води. Визначте молярну концентрацію насиченого розчину цієї солі, якщо густина розчину 1,2 г/мл.

6. Яка маса солі та 5% розчину її знадобиться для приготування 450г насиченого при певній температурі розчину сульфату калію, якщо його коефіцієнт розчинності при цій температурі дорівнює 439г/1000г води?

7. Яка маса нітрату барію виділиться з розчину, насиченого при 100ºС та охолодженого до 0ºС, якщо у взятому розчині було 150мл води? Коефіцієнт розчинності нітрату барію при температурах 0ºС та 100ºС дорівнює відповідно 50г та 342г у 100г води.

8. Коефіцієнт розчинності хлориду калію при 90 С дорівнює 500 г/л води. Скільки грамів цієї речовини можна розчинити в 500 г води при 90 ºС і якою є її масова частка в насиченому розчині при цій температурі?

9. У 500г води розчинено при нагріванні 300г хлориду амонію. Яка маса хлориду амонію виділиться з розчину при його охолодженні до 50ºС, якщо коефіцієнт розчинності солі за цієї температури дорівнює 50г/л води?

* Матеріали порталу onx.distant.ru