المحتوى

• خطوات
• ماذا تحتاج
• النصيحة
• تحذير

في الكيمياء ، تُستخدم القابلية للذوبان لوصف خصائص المركب الصلب عندما يذوب تمامًا في سائل دون ترك أي بقايا غير قابلة للذوبان. فقط المركبات الأيونية (المشحونة) قابلة للذوبان. في الواقع ، ما عليك سوى حفظ بعض المبادئ أو البحث عن الأدبيات لمعرفة ما إذا كان المركب الأيوني سيبقى صلبًا عند إضافته إلى الماء أو إذا ذابت كمية كبيرة. في الواقع ، ستذوب كمية معينة من الجزيئات حتى لو لم تلاحظ أي تغيير ، لذلك لكي تكون التجربة دقيقة ، عليك أن تعرف كيفية حساب هذه الكمية من المذاب.

خطوات

الطريقة 1 من 2: استخدم القواعد السريعة

1. 

   تعرف على المركبات الأيونية. عادة ما تحتوي كل ذرة على عدد معين من الإلكترونات ، ولكنها في بعض الأحيان تحصل على إلكترون أو تعطيه. هذه العملية تجعلها واحدة الأيونات متهم. عندما يصادف أيون ذو شحنة سالبة (زائدة عن إلكترون واحد) أيونًا ذا شحنة موجبة (ينقصه إلكترون) ، فإنهما سيترابطان معًا مثل الكاثود والأنود لمغناطيسين. النتيجة تشكل مركب أيوني.
   • الأيونات لها شحنة سالبة تسمى الأنيونات، والأيونات لها شحنة موجبة تسمى الكاتيون.
   • عادةً ما يكون عدد الإلكترونات في الذرة مساويًا لعدد البروتونات ، لذلك ليس لها شحنة.

2. 

   
   
   افهم قابلية الذوبان. جزيء الماء (H₂O) له هيكل غير منتظم لذا فهو يشبه المغناطيس: أحد طرفيه له شحنة موجبة والآخر به شحنة سالبة. عندما تضع مركبًا أيونيًا في الماء ، تتجمع "مغناطيس" الماء حوله ، في محاولة لفصل الأيونات الموجبة والسالبة عن بعضها.
   • بعض المركبات الأيونية لا يتم امتصاصها بإحكام شديد ، فهي تعتبر قابل للذوبان لأنه سينقسم ويذوب عند إضافته إلى الماء. المركبات الأخرى لها روابط أقوى لا يتحلل في الماء لأن الأيونات تنجذب بإحكام لبعضها البعض بغض النظر عن جاذبية جزيء الماء.
   • تمتلك بعض المركبات قوة ربط مكافئة لجاذبية جزيء الماء. فهي تعتبر قابل للذوبان قليلا لأن معظم المركبات سيتم فصلها ، لكن الباقي سيظل ينجذب إلى بعضها البعض.

3. 

   
   
   فهم مبدأ الحل. نظرًا لأن التفاعلات بين الذرات معقدة للغاية ، فلا يمكنك الاعتماد كليًا على الحدس لتمييز المركبات التي يمكن أو لا يمكنها ذلك. ابحث عن الأيون الأول في المركب في القائمة أدناه لمعرفة خصائصه المشتركة ، ثم تحقق من الاستثناءات للتأكد من أن الأيون الثاني لا يتفاعل معه بشكل غير طبيعي.
   • على سبيل المثال ، لفحص كلوريد السترونشيوم (SrCl₂) ، يرجى البحث عن Sr أو Cl في الخطوات الجريئة أدناه. Cl هو "قابل للذوبان عادة" لذا تحقق من وجود استثناءات تحته. الأب ليس في قائمة الاستثناءات لذا فإن SrCl₂ يجب أن تكون قابلة للذوبان.
   • تتم كتابة الاستثناءات الأكثر شيوعًا لكل قاعدة أسفل القاعدة. هناك استثناءات أخرى ، ولكن من غير المحتمل أن تحدث أثناء الكيمياء العادية أو ساعات المختبر.

4. 

   
   
   تكون المركبات قابلة للذوبان عندما تحتوي على معادن قلوية مثل Li و Na و K و Rb و Cs. تُعرف هذه المعادن أيضًا باسم عناصر المجموعة IA: الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم. تقريبًا جميع المركبات المحتوية على أحد هذه الأيونات قابلة للذوبان.
   • استثناء: لي₃ص₄ غير قابل للذوبان.

5. 

   لا توجد مركبات₃، ج₂ح₃ا₂، لا₂، ClO₃ و ClO₄ كلها قابلة للذوبان. الأسماء المقابلة للأيونات أعلاه هي النترات والأسيتات والنتريت والكلورات والبيركلورات. لاحظ أن الأسيتات غالبًا ما يتم اختصارها على أنها OAc.
   • استثناء: Ag (OAc) (أسيتات الفضة) و Hg (OAc)₂ (أسيتات الزئبق) غير قابلة للذوبان.
   • AgNO₂ و KClO₄ فقط "ذاب قليلا".

6. 

   عادة ما تكون مركبات Cl و Br و I قابلة للذوبان. تشكل أيونات الكلوريد والبروميد واليوديد دائمًا مركبات قابلة للذوبان تسمى أملاح الهالوجين.
   • استثناء: إذا تم الجمع بين أي من الأيونات المذكورة أعلاه وأيونات الفضة Ag ، والزئبق Hg₂، أو الرصاص الرصاص ، مركبات غير قابلة للذوبان. وينطبق الشيء نفسه على المركبات الأقل شيوعًا التي تتشكل عند دمجها مع النحاس Cu و thali Tl.

7. 

   المركبات التي تحتوي على SO₄ عادة قابل للذوبان. عادة ما تشكل أيونات الكبريتات مركبات قابلة للذوبان ، ولكن هناك العديد من الاستثناءات.
   • استثناء: تشكل أيونات الكبريتات مركبًا غير قابل للذوبان مع الأيونات التالية: السترونتيوم Sr ، الباريوم Ba ، الرصاص الرصاص ، الفضة Ag ، الكالسيوم Ca ، الراديوم Ra ، وذرات الفضة من Ag₂. لاحظ أن كبريتات الفضة وكبريتات الكالسيوم قابلة للذوبان بشكل معتدل فقط ، لذلك يعتبر بعض الناس أنها قابلة للذوبان بشكل طفيف.

8. 

   المواد التي تحتوي على OH أو S غير قابلة للذوبان. الأسماء المقابلة لهذه الأيونات هي الهيدروكسيدات والكبريتيدات.
   • استثناء: هل تتذكر الفلزات القلوية (المجموعات I-A) وكيف تحب أن تكون مركبات قابلة للذوبان؟ تشكل كل من Li و Na و K و Rb و Cs مركبات قابلة للذوبان مع أيونات الهيدروكسيد أو الكبريتيد. بالإضافة إلى ذلك ، تشكل الهيدروكسيدات أملاحًا قابلة للذوبان مع أيونات الفلزات القلوية الأرضية (المجموعة II-A): الكالسيوم Ca ، السترونشيوم Sr ، والباريوم Ba. ملحوظة: المركبات المصنوعة من الهيدروكسيدات ومعادن الأرض القلوية لديها بالفعل عدد كبير من الجزيئات التي تظل مرتبطة ببعضها البعض ، لذلك تعتبر أحيانًا "قابلة للذوبان بشكل طفيف".

9. 

   المركبات المحتوية على ثاني أكسيد الكربون₃ أو PO₄ غير قابل للذوبان. تحقق مرة أخيرة من أيونات الكربونات والفوسفات ، وسترى ما إذا كان المركب الخاص بك قابل للذوبان.
   • استثناء: تشكل هذه الأيونات مركبات قابلة للذوبان مع الفلزات القلوية مثل Li و Na و K و Rb و Cs ، وكذلك مع أيون الأمونيوم NH₄.
   الإعلانات

طريقة 2 من 2: احسب القابلية للذوبان من الثابت K_ص

1. 

   ابحث عن ثابت منتج الذوبان K_ص. يختلف هذا الثابت لكل مركب ، لذا يجب أن تبحث عنه في رسم بياني في كتاب مدرسي أو عبر الإنترنت. نظرًا لأن هذه القيم يتم تحديدها تجريبيًا ويمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا بين الرسوم البيانية ، فمن الأفضل استخدام الرسم البياني للكتاب المدرسي إذا كان متاحًا. ما لم ينص على خلاف ذلك ، تفترض معظم قطع الأراضي أن درجة حرارة الاختبار تبلغ 25 درجة مئوية.
   • على سبيل المثال ، لنفترض أنك تقوم بحل يوديد الرصاص باستخدام الصيغة PbI₂، اكتب ثابت منتج قابلية الذوبان. إذا كنت تشير إلى الرسم البياني على bilbo.chm.uri.edu ، فأنت تستخدم الثابت 7،1 × 10.

2. 

   اكتب معادلة كيميائية. الأول ، تحديد نمط الفصل الأيوني لهذا المركب عند الذوبان. ثم اكتب المعادلة مع K._ص على جانب واحد والأيونات المكونة على الجانب الآخر.
   • على سبيل المثال ، جزيء PbI₂ تتفكك إلى أيونات Pb و I و I (تحتاج فقط إلى معرفة أو التحقق من شحنة أيون ، لأن جميع المركبات دائمًا ما تكون متعادلة كهربائيًا).
   • اكتب المعادلة 7،1 × 10 =
   • هذه المعادلة هي ثابت الذوبان ، يمكنك معرفة 2 أيونات في مخطط الذوبان. نظرًا لوجود 2 أيونات ، يجب أن تكون l- تربيعية.

3. 

   تحويل المعادلات لاستخدام المتغيرات. أعد كتابة المعادلة باستخدام الطرق الجبرية العادية باستخدام المعلومات التي تعرفها عن عدد الجزيئات والأيونات. اجعل x تساوي كتلة المركب لتذوب ، وأعد كتابة المعادلة حيث يمثل x عدد كل أيون.
   • في هذا المثال ، علينا إعادة كتابة المعادلة 7،1 × 10 =
   • نظرًا لوجود أيون رصاص واحد فقط (Pb) في المركب ، فإن عدد الجزيئات الذائبة يساوي عدد أيونات الرصاص الحرة. ومن ثم يمكننا ضبطه على x.
   • نظرًا لوجود اثنين من أيونات اليود (I) لكل أيون رصاص ، قمنا بتعيين عدد ذرات اليود بما يساوي 2x.
   • الآن تصبح المعادلة 7.1 × 10 = (س) (2 س)

4. 

   ضع في الاعتبار الأيونات الشائعة ، إن وجدت. تخطي هذه الخطوة إذا كنت تقوم بحل المركب في الماء المقطر. إذا تم إذابة المركب في محلول يحتوي بالفعل على واحد أو أكثر من الأيونات المكونة ("الأيونات المشتركة") ، فإن قابلية ذوبان المركب ستنخفض بشكل كبير. سيكون تأثير الأيونات العامة أكثر وضوحًا على المركبات غير القابلة للذوبان تقريبًا ، وفي هذه الحالة يمكنك افتراض أن معظم الأيونات في حالة التوازن هي تلك التي كانت في محلول سابقًا. أعد كتابة المعادلة لحساب التركيز المولي (مول لكل لتر أو M) للأيونات الموجودة بالفعل في المحلول ، واستبدل هذه القيمة بالمتغير x الذي تستخدمه لهذا الأيون.
   • على سبيل المثال ، إذا تم إذابة مركب يوديد الرصاص في 0.2 مولار من محلول كلوريد الرصاص (PbCl)₂) ، سنقوم بإعادة كتابة المعادلة على النحو التالي: 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x). نظرًا لأن 0.2M أعلى تركيزًا من x ، فيمكننا إعادة كتابته إلى 7.1 × 10 = (0.2M) (2x).

5. 

   حل المعادلة. حل من أجل x ، وسترى قابلية ذوبان المركب. في تعريف ثابت الذوبان ، يجب أن تكتب إجابتك من حيث عدد مولات المركب الذائب لكل لتر من الماء. قد تضطر إلى استخدام جهاز الكمبيوتر الخاص بك للعثور على الإجابة النهائية.
   • المثال التالي هو القابلية للذوبان في الماء المقطر بدون أي أيونات مشتركة.
   • 7.1 × 10 = (س) (2 س)
   • 7.1 × 10 = (س) (4 ×)
   • 7.1 × 10 = 4 س
   • (7،1 × 10) ÷ 4 = س
   • س = ∛ ((7،1 × 10) ÷ 4)
   • س = سوف يذوب 1،2 × 10 مول لكل لتر. هذه كتلة صغيرة جدًا ، لذا فإن هذا المركب غير قابل للذوبان تقريبًا.
   الإعلانات

ماذا تحتاج

• جدول ثوابت نواتج الذوبان للمركب (K._ص)

النصيحة

• إذا كانت لديك بيانات تجريبية عن كمية المركبات الذائبة ، فيمكنك استخدام نفس المعادلة لحل ثابت القابلية للذوبان K._ص.

تحذير

• لا يوجد إجماع على تعاريف هذه المصطلحات ، لكن الكيميائيين يتفقون على غالبية المركبات. عدد من المركبات الخاصة التي تشكل فيها الجزيئات القابلة للذوبان وغير القابلة للذوبان مكونات مهمة ، ولكل منها وصف مختلف لهذه المركبات.
• بعض الكتب المدرسية القديمة ترى NH₄OH مركب قابل للذوبان. هذا ليس صحيحا؛ تم الكشف عن كميات صغيرة من أيونات NH₄ و OH لكن هذين الأيونات لا يمكن أن يتحدان في مركبات.