Vsebina

• Koraki
• Kaj rabiš
• Nasvet
• Opozorilo

V kemiji se s topnostjo opisujejo lastnosti trdne spojine, ko je popolnoma raztopljena v tekočini, ne da bi pri tem ostali netopen ostanek. Topne so samo ionske spojine (nabite). Pravzaprav si morate zapomniti le nekaj načel ali poiskati literaturo, da boste vedeli, ali bo ionska spojina ob dodajanju v vodo ostala trdna ali se bo velika količina raztopila. Pravzaprav se bo določena količina molekul raztopila, tudi če ne boste videli nobene spremembe, zato morate za natančnost poskusa vedeti, kako izračunati to količino topljene snovi.

Koraki

Metoda 1 od 2: Uporabite hitra pravila

1. 

   Spoznajte ionske spojine. Vsak atom ima običajno določeno število elektronov, včasih pa dobi ali odda elektron. Ta postopek ga naredi enega ioni zaračunano. Ko ion z negativnim nabojem (presežek enega elektrona) naleti na ion s pozitivnim nabojem (manjka elektron), se bosta povezala kot katoda in anoda dveh magnetov. Rezultat tvori ionsko spojino.
   • Ioni imenujejo negativni naboj anioniin ioni se imenujejo pozitivni naboj kation.
   • Običajno je število elektronov v atomu enako številu protonov, zato nima naboja.

2. 

   
   
   Razumevanje topnosti. Molekula vode (H₂O) ima nepravilno strukturo, zato spominja na magnet: en konec ima pozitiven naboj, drugi pa negativni naboj. Ko jonsko spojino daste v vodo, se ti vodni "magneti" zberejo okrog nje in poskušajo razbiti pozitivne in negativne ione.
   • Nekatere ionske spojine se ne absorbirajo zelo tesno, zato veljajo topen Ker se bo ob dodajanju vodi razcepil in raztopil. Druge spojine imajo močnejše vezi nerešljiv ker se ioni medsebojno privlačijo ne glede na privlačnost molekule vode.
   • Nekatere spojine imajo vezno silo, enakovredno privlačenju molekule vode. Upoštevani so rahlo topen ker se bo večina spojin ločila, ostale pa bo vseeno privlačila.

3. 

   
   
   Razumevanje načela razpustitve. Ker so interakcije med atomi tako zapletene, se ne morete popolnoma zanesti na intuicijo, da bi ločili, katere spojine lahko ali ne. Poiščite prvi ion v spojini na spodnjem seznamu, da ugotovite njegove skupne lastnosti, nato pa preverite, ali obstajajo izjeme, da drugi ion z njo ne deluje neobičajno.
   • Na primer za preverjanje stroncijevega klorida (SrCl₂), prosimo, poiščite Sr ali Cl v spodnjih krepkih korakih. Cl je "običajno topen", zato preverite izjeme pod njim. Sr ni na seznamu izjem, zato SrCl₂ mora biti topen.
   • Najpogostejše izjeme pri posameznem pravilu so zapisane pod pravilom. Obstajajo tudi druge izjeme, vendar se te verjetno ne bodo pojavile med običajno kemijo ali laboratorijskimi urami.

4. 

   
   
   Spojine so topne, če vsebujejo alkalijske kovine, kot so Li, Na, K, Rb in Cs. Te kovine so znane tudi kot elementi skupine IA: litij, natrij, kalij, rubidij in cezij. Skoraj vse spojine, ki vsebujejo enega od teh ionov, so topne.
   • Izjema: Li₃PO₄ neločljiv.

5. 

   NO spojin₃, C₂H₃O₂, NE₂, ClO₃ in ClO₄ so vsi topni. Imena, ki ustrezajo zgornjim ionom, so nitrat, acetat, nitrit, klorat in perklorat. Upoštevajte, da je acetat pogosto okrajšan kot OAc.
   • Izjema: Ag (OAc) (srebrni acetat) in Hg (OAc)₂ (živosrebrni acetat) netopen.
   • AgNO₂ in KClO₄ le "rahlo stopljeno".

6. 

   Spojine Cl, Br in I so običajno topne. Kloridni, bromidni in jodidni ioni skoraj vedno tvorijo topne spojine, imenovane halogene soli.
   • Izjema: Če se kateri od zgornjih ionov kombinira s srebrnimi ioni Ag, živo srebro Hg₂ali Pb svinec tvori netopne spojine. Enako velja za manj pogoste spojine, ki nastanejo v kombinaciji z bakrom Cu in talijem Tl.

7. 

   Spojine, ki vsebujejo SO₄ običajno topna. Sulfatni ioni pogosto tvorijo topne spojine, vendar obstaja veliko izjem.
   • Izjema: Sulfatni ioni tvorijo netopno spojino z naslednjimi ioni: stroncij Sr, barij Ba, svinec Pb, srebro Ag, kalcij Ca, radij Ra in srebro monatom Ag₂. Upoštevajte, da sta srebrovega sulfata in kalcijevega sulfata le zmerno topna, zato nekateri menijo, da sta rahlo topna.

8. 

   Snovi, ki vsebujejo OH ali S, niso topne. Ustrezna imena teh ionov so hidroksidi in sulfidi.
   • Izjema: Se spomnite alkalijskih kovin (skupine I-A) in kako radi tvorijo topne spojine? Li, Na, K, Rb in Cs tvorijo spojine, topne v hidroksidnih ali sulfidnih ionih. Poleg tega hidroksidi tvorijo soli, topne v zemeljskoalkalijskih ioni (skupina II-A): kalcij Ca, stroncij Sr in barij Ba. Opomba: spojine iz hidroksidov in zemeljskoalkalijskih kovin imajo dejansko znatno število molekul, ki ostanejo povezane, zato jih včasih štejemo za "rahlo topne".

9. 

   Spojine, ki vsebujejo CO₃ ali PO₄ neločljiv. Še zadnjič preverite, ali so karbonatni in fosfatni ioni, in videli boste, ali je vaša spojina topna.
   • Izjema: Ti ioni tvorijo spojine, topne v alkalnih kovinah, kot so Li, Na, K, Rb in Cs, pa tudi v amonijevem ionu NH₄.
   oglas

Metoda 2 od 2: Topnost izračunamo iz konstante K_sp

1. 

   Poiščite konstanto produkta topnosti K_sp. Ta konstanta se za vsako spojino razlikuje, zato jo poiščite na grafu v učbeniku ali na spletu. Ker so te vrednosti določene eksperimentalno in se med grafi lahko bistveno razlikujejo, je najbolje uporabiti graf učbenika, če je na voljo. Če ni drugače določeno, večina ploskev predpostavlja preskusno temperaturo 25 ° C.
   • Recimo, na primer, da svinčev jodid raztapljate s formulo PbI₂, zapišemo njegovo konstanto produkta topnosti. Če se sklicujete na graf na bilbo.chm.uri.edu, potem uporabite konstanto 7,1 × 10.

2. 

   Napišite kemijsko enačbo. Najprej določite vzorec ionske ločitve te spojine, ko se raztopi. Nato napiši enačbo s K_sp na eni strani in sestavni ioni na drugi strani.
   • Na primer molekula PbI₂ disociiramo na ione Pb, I in I. (Vedeti ali preveriti morate naboj iona, saj so vse spojine vedno električno nevtralne).
   • Napišite enačbo 7,1 × 10 =
   • Ta enačba je konstanta topnosti, kar lahko ugotovite za 2 iona v tabeli topnosti. Ker sta 2 l-iona, mora biti l- kvadratna.

3. 

   Pretvorite enačbe v uporabo spremenljivk. Napiši enačbo z običajnimi algebrskimi metodami, pri čemer uporabi podatke, ki jih poznaš o številu molekul in ionov. Nastavite x enako masi spojine, ki se raztopi, in prepišite enačbo, kjer x predstavlja število vsakega iona.
   • V tem primeru moramo napisati enačbo 7,1 × 10 =
   • Ker je v spojini le en svinčev ion (Pb), je število raztopljenih molekul enako številu prostih svinčevih ionov. Zato jo lahko nastavimo na x.
   • Ker sta za vsak svinčev ion dva jodna iona (I), nastavimo število jodnih atomov enako 2x.
   • Zdaj enačba postane 7,1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   Upoštevajte morebitne skupne ione. Če spojino raztapljate v destilirani vodi, preskočite ta korak. Če spojino raztopimo v raztopini, ki že ima enega ali več sestavnih ionov ("skupni ioni"), se topnost spojine znatno zmanjša. Učinek splošnih ionov bo najbolj očiten na tako rekoč netopnih spojinah in v tem primeru lahko domnevate, da je večina ionov v ravnovesju tistih, ki so bili prej v raztopini. Napišite enačbo za izračun molske koncentracije (mol na liter ali M) ionov, ki so že v raztopini, in nadomestite to vrednost s spremenljivko x, ki jo uporabljate za ta ion.
   • Če je na primer spojina svinčevega jodida raztopljena v 0,2 M raztopini svinčevega klorida (PbCl)₂), bomo enačbo prepisali kot 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Ker je 0,2M višja koncentracija od x, bi jo lahko prepisali na 7,1 × 10 = (0,2M) (2x).

5. 

   Reši enačbo. Rešite za x in videli boste topnost spojine. V definicijo konstante topnosti morate odgovor zapisati s številom molov spojin, raztopljenih na liter vode. Za končni odgovor boste morda morali uporabiti računalnik.
   • Naslednji primer je topnost v destilirani vodi brez skupnih ionov.
   • 7,1 × 10 = (x) (2x)
   • 7,1 × 10 = (x) (4x)
   • 7,1 × 10 = 4x
   • (7,1 × 10) ÷ 4 = x
   • x = ∛ ((7,1 × 10) ÷ 4)
   • x = 1,2 x 10 molov na liter se raztopi. To je zelo majhna masa, zato je ta spojina skoraj netopna.
   oglas

Kaj rabiš

• Tabela konstante produkta topnosti spojine (K_sp)

Nasvet

• Če imate eksperimentalne podatke o količini raztopljenih spojin, lahko z enako enačbo raztopite za konstanto topnosti K._sp.

Opozorilo

• Glede opredelitev teh pojmov ni soglasja, vendar se kemiki strinjajo z večino spojin. Številne posebne spojine, v katerih so topne in netopne molekule pomembne sestavine, vsaka z drugačnim opisom teh spojin.
• Nekateri stari učbeniki vidijo NH₄OH je topna spojina. To ni res; Zaznane so bile majhne količine ionov NH₄ in OH, vendar se ta dva iona ne moreta združiti v spojine.