Topnost snovi: miza. Topnost snovi v vodi

V vsakdanjem življenju se ljudje redko srečujejo čiste snovi.

Raztopina je homogena zmes, pri kateri so komponente enakomerno pomešane. Glede na velikost delcev obstaja več vrst: grobo razpršeni sistemi, molekularne raztopine in koloidni sistemi, ki se pogosto imenujejo kot soli. Ta članek obravnava molekularno (ali resnične) rešitve. Topnost snovi v vodi je eden od glavnih pogojev, ki vplivajo na tvorbo spojin.

Topnost snovi: kaj je to in zakaj?

Da bi razumeli to temo, morate vedeti, katere rešitve in topnost snovi so. V preprostem jeziku je sposobnost snovi, da se poveže z drugo in obliko homogena mešanica. Če pristopite z znanstvenega vidika, lahko upoštevate bolj zapleteno definicijo. Topnost snovi je njihova sposobnost, da z enim ali več substancami tvorijo homogene (ali heterogene) sestavke z razpršeno porazdelitvijo sestavin. Obstaja več vrst snovi in ​​spojin:

• topen;
• slabo topne;
• netopno.

Kaj je indicirano z merilom topnosti snovi

Vsebnost snovi v nasičeni zmesi je merilo njegove topnosti. Kot je navedeno zgoraj, je za vse snovi drugačen. Topni - to so tisti, ki se lahko raztopijo več kot 10 g po 100 g vode. Druga kategorija je pod istimi pogoji manj kot 1 g. Praktično netopni - tisti, v katerih mešanica prehaja manj kot 0,01 g komponente. V tem primeru snov ne more prenesti svojih molekul v vodo.

Kakšen je koeficient topnosti?

Koeficient topnosti (k) je pokazatelj največje mase snovi (g), ki se lahko raztopi v 100 g vode ali druge snovi.

Topila

V tem procesu sodelujejo topila in topila. Prvi se razlikuje po tem, da se prvotno nahaja v istem agregatnem stanju kot končna mešanica. Praviloma se odvzame v večji količini.

Vendar pa mnogi vedo, da voda zaseda posebno mesto v kemiji. Za to obstajajo posebna pravila. Raztopina, v kateri je H prisoten₂O se imenuje voda. Ko govorimo o njih, je tekočina ekstrakt, tudi če je v manjši količini. Primer je 80-odstotna raztopina dušikove kisline v vodi. Sorazmerja tukaj niso enaka. Čeprav je delež vode manj kot kislina, se snov napačno imenuje 20-odstotna raztopina vode v dušikovi kislini.

Obstajajo mešanice, v katerih ni H₂O. Imeli bodo ne-vodno ime. Takšne elektrolitne raztopine so ionski vodniki. Vsebujejo eno ali mešanico ekstraktov. Njihova sestava vključuje ione in molekule. Uporabljajo se v industriji, kot so medicina, gospodinjska kemikalija, kozmetika in druga področja. Lahko kombinirajo več potrebnih snovi z različno topnostjo. Komponente mnogih sredstev, ki se uporabljajo zunaj, so hidrofobne. Z drugimi besedami, ne delujejo dobro z vodo. V takih zmeseh so lahko topila hlapna, nehlapna in kombinirana. Organske snovi v prvem primeru zlahka raztopijo maščobe. Hlapne snovi vključujejo alkohole, ogljikovodike, aldehide in druge. Pogosto so del gospodinjskih kemikalij. Nonvolatile se najpogosteje uporabljajo za izdelavo mazil. To so maščobna olja, tekoči parafin, glicerin in drugi. Kombinirano - mešanica hlapnih in nehlapnih, na primer etanol z glicerinom, glicerin z dimeksidom. Lahko vsebujejo tudi vodo.

Vrste rešitev po stopnji nasičenosti

Nasičena raztopina je mešanica kemikalij, ki vsebujejo največjo koncentracijo ene snovi v topilu pri določeni temperaturi. Potem se ne bo ločilo. Pri pripravi trdne snovi opazno obarjanje oborine, ki je z njo v dinamičnem ravnotežju. Ta izraz pomeni stanje, ki vztrajno narašča zaradi njegovega pretoka hkrati v dveh nasprotnih smereh (neposredne in povratne reakcije) z isto hitrostjo.

Če se snov pri konstantni temperaturi še vedno lahko razgradi, potem je ta raztopina nenasičena. Stabilne so. Ampak, če še naprej dodajajo snov, se bo razredčila v vodi (ali druga tekočina), dokler ne doseže največje koncentracije.

Druga vrsta je prenasičena. Vsebuje bolj topen, kot je lahko pri stalni temperaturi. Ker so v nestabilnem ravnotežju, ko fizično prizadenejo, kristalizirajo.

Kako razlikovati nasičeno raztopino iz nenasičene raztopine?

To je dovolj enostavno. Če je snov trdna, potem lahko oborino opazimo v nasičeni raztopini. V tem primeru lahko ekstraktant zgosti, kot na primer v nasičenem sestavku, vodi, v katero je dodan sladkor.
Ampak, če se pogoji spremenijo, se temperatura dvigne, potem se ne šteje za nasičeno, saj bo pri višji temperaturi najvišja koncentracija te snovi drugačna.

Teorije o interakciji sestavin raztopine

Obstajajo tri teorije o interakciji elementov v mešanici: fizični, kemični in moderni. Avtorji prvega so Svante August Arrhenius in Wilhelm Friedrich Ostwald. Predlagali so, da so se delci topila in raztopljene snovi zaradi difuzije enakomerno porazdelili po celotnem volumnu mešanice, vendar med njimi ni bilo nobene interakcije. Kemična teorija, ki jo je predlagal Dmitrij Ivanovič Mendelejev, je nasprotno. Glede na to, zaradi kemijske interakcije med njimi nastanejo nestabilne spojine konstantne ali spremenljive sestave, ki se imenujejo solvati.

Trenutno se uporabljajo kombinirana teorija Vladimirja Aleksandroviča Kistjakovskega in Ivana Aleksejeviča Kablukova. Združuje fizično in kemično. Sodobna teorija pravi, da v rešitvi obstajata tako ne-interaktivni delci snovi kot produkti njihovih solvatnih interakcij, katerih obstoj je dokazal Mendeleev. V primeru, ko je ekstraktant voda, se imenujejo hidrati. Pojav, v katerem se tvorijo solati (hidrati), se imenuje solvation (hidratacija). To vpliva na vse fizični in kemični procesi in spreminja lastnosti molekul v zmesi. Sprava je posledica dejstva, da lupina solvata, ki jo sestavljajo tesno povezane ekstraktne molekule, obkroža molekulo raztopljene snovi.

Dejavniki, ki vplivajo na topnost snovi

Kemična sestava snovi. Pravilo "tako privlači kot" se razteza na reagente. Podobne snovi v fizikalnih in kemijskih lastnostih se lahko medsebojno hitro raztopijo. Na primer, nepolarne spojine dobro sodelujejo z nepolarnimi spojinami. Snovi s polarnimi molekulami ali ionsko strukturo se vzrejajo v polarnem, na primer v vodi. Razkroja soli, alkalije in druge sestavine ter nepolarne - nasprotno. Lahko daš preprost primer. Za pripravo nasičene raztopine sladkorja v vodi je potrebna več snovi kot v primeru soli. Kako je to treba razumeti? Preprosto povedano, lahko v vodi bolj razredčite sladkor kot sol.

Temperatura. Za povečanje topnosti trdnih snovi v tekočinah je potrebno zvišati temperaturo ekstraktanta (deluje v večini primerov). Ta primer lahko dokažete. Če postavite ščepec natrijevega klorida (soli) v hladno vodo, bo ta postopek trajal dlje časa. Če naredite enako z vročim medijem, se bo raztapljanje nadaljevalo veliko hitreje. To je razloženo z dejstvom, da zaradi povečanja temperature kinetična energija narašča, pri čemer se znatna količina porabi za razbijanje vezi med molekulami in ioni trdne snovi. Vendar pa, ko se temperatura dvigne v primeru litijevih, magnezijevih, aluminijevih in alkalnih soli, se njihova topnost zmanjša.

Tlak. Ta faktor vpliva samo na pline. Njihova topnost se povečuje s povečanim tlakom. Navsezadnje se zmanjša prostornina plinov.

Sprememba stopnje raztapljanja

Ne mešajte tega s topnostjo. Navsezadnje na spremembo teh dveh kazalnikov vplivajo različni dejavniki.

Stopnja razdrobljenosti raztopine. Ta dejavnik vpliva na topnost trdnih snovi v tekočinah. V celotnem (grudastem) stanju se sestava vzreja dlje kot tista, ki se zlomi na majhne koščke. Naj navedem primer. En kos sol se raztopi v vodi veliko dlje kot sol v obliki peska.

Hitrost mešanja. Kot je znano, lahko ta proces kataliziramo z mešanjem. Njegova hitrost je prav tako pomembna, ker bolj je, hitreje se snov raztopi v tekočini.

Zakaj morate poznati topnost trdnih snovi v vodi?

Najprej je takšna shema potrebna za pravilno reševanje kemijskih enačb. V tabeli za topnost so cene vseh snovi. Morali bi biti znani za pravilno snemanje reagentov in formulacijo enačbe kemijske reakcije. Topnost v vodi kaže, ali sol ali baza lahko odstopa. Vodne spojine, ki vodijo tok, imajo v njihovi sestavi močne elektrolite. Obstaja še ena vrsta. Tisti, ki ne vodijo toka, se štejejo za šibke elektrolite. V prvem primeru so sestavine popolnoma ionizirane snovi v vodi. Medtem ko šibki elektroliti kažejo ta indeks le v majhnem obsegu.

Enačbe kemijske reakcije

Obstaja več vrst enačb: molekularno, polno ionsko in kratko ionsko. Pravzaprav, zadnja možnost - zmanjšana oblika molekularne. To je končni odgovor. V celotni enačbi se zabeležijo reagenti in reakcijski produkti. Zdaj je na vrsti tabela topnosti snovi. Najprej moramo preveriti, ali je reakcija izvedljiva, to je, ali je izpolnjen eden od pogojev za izvedbo reakcije. Samo tri: nastajanje vode, sproščanje plina, padavine. Če prvih dveh pogojev ni izpolnjenih, jih morate preveriti. Če želite to narediti, preglejte tabelo topnosti in ugotovite, ali v reakcijskih produktih obstaja netopna sol ali baza. Če je, potem bo sediment. Nato je potrebna tabela za zapis ionske enačbe. Ker so vse topne soli in baze močni elektroliti, se bodo razkrojili v katione in anione. Nadaljnji nevezani ioni se razrežejo, enačba pa je zapisana v kratki obliki. Primer:

1. K₂Tako₄+BaCl₂= BaSO2₄darr- + 2HCl,
2. 2K + 2SO₄+Ba + 2Cl = BaS02₄darr- + 2K + 2Cl,
3. Ba + SO4 = BaSO2₄darr-.

Tako je tabela topnosti snovi ena od ključnih pogojev za reševanje ionskih enačb.

Podrobna tabela vam pomaga vedeti, koliko komponent morate narediti za pripravo nasičene mešanice.

Tabela topnosti

To je običajna nepopolna tabela. Pomembno je, da je temperatura vode prikazana tukaj, saj je eden od dejavnikov, ki smo jih omenili zgoraj.

Kako uporabljati tabelo topnosti snovi?

Tabela topnosti snovi v vodi je ena od glavnih pomožnih kemikov. Prikazuje, kako različne snovi in ​​spojine komunicirajo z vodo. Topnost trdnih snovi v tekočini je indikator, brez katerega je veliko kemičnih manipulacij nemogoče.

Miza je zelo enostavna za uporabo. Prva vrstica vsebuje katione (pozitivno nabite delce), v drugem - anioni (negativno nabiti delci). Večino tabele zaseda mreža z določenimi simboli v vsaki celici. To so črke "P", "M", "H" in znaki ";" in "?".

• "P" - spojina se raztopi;
• "M" - malo topnega;
• "H" - se ne raztopi;
• ";" - povezava ne obstaja;
• "?" - ni podatkov o obstoju povezave.

V tej tabeli je ena prazna celica - to je voda.

Preprost primer

Zdaj o tem, kako delati s takim materialom. Recimo, da morate vedeti, ali je topen v vodi, topnem - MgSo₄ (magnezijev sulfat). Za to je potrebno najti stolpec Mg²⁺ in se spusti na to črto SO₄^2-. Na njihovem križišču je črka P, zato je spojina topna.

Zaključek

Torej smo preučili problem topnosti snovi v vodi in ne le. To znanje bo brez dvoma koristno pri nadaljnjem študiju kemije. Navsezadnje igra pomembno vlogo topnost snovi. Uporabno je pri reševanju kemijskih enačb in različnih problemov.