Шта су водена решења?

Тхе воденим растворима То су решења која користе воду за разбијање супстанце. На пример, блато или шећерна вода.

Када се хемијска врста раствори у води, то се означава писањем (ак) иза хемијског назива (Реид, С.Ф.).

Хидрофилне супстанце (које воле воду) и многа јонска једињења растварају се или дисоцирају у води.

На пример, када се столна со или натријум хлорид растварају у води, она се дисоцира у своје јоне да би се формирали На + (ак) и Цл- (ак).

Хидрофобне супстанце (које се боје воде) обично се не растварају у води или формирају водене отопине. На пример, мешање уља и воде не доводи до растварања или дисоцијације.

Многа органска једињења су хидрофобна. Не-електролити се могу растворити у води, али се не растављају на ионе и одржавају њихов интегритет као молекуле.

Примери неелектролита укључују шећер, глицерол, уреу и метилсулфонилметан (МСМ) (Анне Марие Хелменстине, 2017).

Својства водених раствора

Водени раствори обично воде струју. Раствори који садрже јаке електролите имају тенденцију да буду добри електрични проводници (нпр. Морска вода), док раствори који садрже слабе електролите имају тенденцију да буду лоши проводници (нпр. Вода из славине).

Разлог томе је што се јаки електролити потпуно дисоцирају у јонима у води, док се слаби електролити непотпуно дисоцирају..

Када се хемијске реакције појављују између врста у воденом раствору, реакције су обично реакције двоструког помака (које се називају и метатеза или двострука супституција)..

У овој врсти реакције, катион једног реагенса заузима место за катион у другом реагенсу, типично формирајући ионску везу. Други начин размишљања је да реактивни иони "мијењају партнере".

Реакције у воденом раствору могу довести до производа који су растворљиви у води или могу произвести талог.

Преципитат је једињење са ниском растворљивошћу које често пада изван раствора као чврста супстанца (Аватер Солутионс, С.Ф.).

Изрази киселина, база и пХ се односе само на водене растворе. На пример, можете измерити пХ сока од лимуна или сирћета (два водена раствора) и они су слабе киселине, али не можете добити било какве значајне информације из теста биљног уља са пХ папиром (Анне Марие Хелменстине, Водена дефиниција, 2017).

Зашто се неке чврсте супстанце растварају у води?

Шећер који користимо за заслађивање кафе или чаја је молекуларна чврста супстанца, у којој појединачне молекуле држе заједно релативно слабе интермолекуларне силе.

Када се шећер раствара у води, слабе везе између појединих молекула сахарозе се распадају, и ови Ц12Х22О11 молекули се ослобађају у раствор..

Потребна је енергија да би се прекинула веза између молекула Ц12Х22О11 у сахарози. Потребна је и енергија за разбијање водикових веза у води које се морају прекинути да би се убацио један од ових молекула сахарозе у раствор.

Шећер се раствара у води јер се енергија ослобађа када благо поларни молекули сахарозе формирају међумолекуларне везе са поларним молекулима воде.

Слабе везе које се формирају између растворене супстанце и растварача компензују енергију неопходну за промену структуре и чистог раствора и растварача.

У случају шећера и воде, овај процес функционише тако добро да се до 1,800 грама сахарозе може растворити у једном литру воде..

Ионске чврсте супстанце (или соли) садрже позитивне и негативне јоне, који се држе заједно захваљујући великој сили привлачности између честица са супротним набојем..

Када се једна од ових чврста супстанца раствори у води, јони који формирају чврсту супстанцу ослобађају се у раствору, где су повезани са поларним молекулима растварача (Беркеи, 2011)..

НаЦл (с) "На + (ак) + Цл- (ак)

Можемо генерално претпоставити да се соли дисоцирају у својим јонима када се растворе у води.

Јонске супстанце се растварају у води ако енергија ослобођена када интеракција јона са молекулима воде компензује енергију потребну за разбијање ионских веза у чврстом материјалу и енергију потребну за раздвајање молекула воде тако да се јони могу убацити у воду. раствор (растворљивост, СФ).

Правила растворљивости

У зависности од растворљивости раствора, могућа су три исхода:

1) ако раствор има мање растворене материје од максималне количине која је способна да се раствори (њена растворљивост), то је разблажени раствор;

2) ако је количина растворене супстанце једнака количини растворљивости, засићена је;

3) ако је раствор више него што се може растворити, вишак растворене материје се одваја од раствора.

Ако овај процес раздвајања укључује кристализацију, он формира талог. Преципитација смањује концентрацију раствора до засићења да би се повећала стабилност раствора.

Следе правила за растворљивост за уобичајене јонске чврсте материје. Ако се чини да су два правила у супротности, преседан има приоритет (Антоинетте Мурса, 2017).

1. Соли које садрже елементе И групе (Ли⁺, На⁺, К⁺, Цс⁺, Рб⁺) су растворљиви. Постоји неколико изузетака од овог правила. Соли које садрже амонијум јон (НХ₄⁺) су такође растворљиви.

2. Соли које садрже нитрат (НО₃^-) су генерално растворљиве.

3- Соли које садрже Цл -, Бр - или И - су генерално растворљиве. Важни изузеци од овог правила су соли соли соли⁺, Пб2⁺ и (Хг2)²⁺. Дакле, АгЦл, ПбБр₂ и Хг₂Цл₂ они су нерастворљиви.

4. Већина соли сребра је нерастворљива. АгНО₃ и Аг (Ц₂Х₃О₂су уобичајене растворне соли сребра; Практично сви остали су нерјешиви.

5- Већина сулфатних соли су растворљиве. Важни изузеци од овог правила укључују ЦаСО₄, БаСО₄, ПбСО₄, Аг₂СО4 и СрСО₄.

6- Већина хидроксидних соли је слабо растворљива. Хидроксидне соли елемената Групе И су растворљиве. Хидроксидне соли елемената групе ИИ (Ца, Ср и Ба) су слабо растворљиве.

Соли хидроксида прелазног метала и Ал₃⁺ Они су нерјешиви. Дакле, Фе (ОХ)₃, Ал (ОХ)₃, Цо (ОХ)₂ нису растворљиви.

7. Већина сулфида прелазних метала је високо нерастворна, укључујући ЦдС, ФеС, ЗнС и Аг₂С. Арсен, антимон, бизмут и оловни сулфиди су такође нерастворљиви.

8- Карбонати су често нерастворљиви. Карбонати групе ИИ (ЦаЦО₃, СрЦО₃ анд БаЦО₃) су нерастворљиви, као и ФеЦО₃ анд ПбЦО₃.

9- Хромати су често нерастворљиви. Примери укључују ПбЦрО₄ и БаЦрО₄.

10 - Фосфати као што је Ца₃(ПО₄)₂ анд Аг₃ПО₄ често су нерјешиви.

11 - Флуориди као што је БаФ₂, МгФ₂ и ПбФ₂ често су нерјешиви.

Примери растворљивости у воденим растворима

Кола, слана вода, киша, киселински раствори, базни раствори и раствори соли су примери водених раствора.

Када имате водени раствор, талог се може индуковати реакцијама таложења (Реакције у воденом раствору, С.Ф.).

Реакције таложења се понекад називају реакцијама "двоструког помака". Да би се утврдило да ли ће се формирати талог приликом мешања водених раствора два једињења:

1. Забележите све јоне у раствору.
2. Комбинујте их (катион и анион) да бисте добили све потенцијалне талоге.
3. Користите правила растворљивости да одредите која је (ако постоје) комбинација (е) нерастворљива и да ће се таложити.

Пример 1: Шта се дешава када мешате Ба (НО)₃)_2(ак) и На₂ЦО_{3 (ак)}?

Јони присутни у решењу: Ба²⁺, НО₃^-, На⁺, ЦО₃^2-

Потенцијални талог: БаЦО₃, НаНО3

Правила растворљивости: БаЦО₃ је нерастворљив (правило 5), НаНО₃ то је растворљиво (правило 1).

Комплетна хемијска једначина:

Ба (НО₃)₂(ак) + На₂ЦО₃(ак) "БаЦО₃(с) + 2НаНО₃ (ак)

Нетска јонска једначина:

Ба²⁺_(ак) + ЦО₃^2-_(ак) "БаЦО_{3 (с)}

Пример 2: Шта се дешава када је Пб мешан (НО₃)₂ (ак) и НХ₄Ја (ак)?

Јони присутни у раствору: Пб²⁺, НО₃^-, НХ₄⁺, И^-

Потенцијални талог: ПбИ₂, НХ₄НО₃

Правила растворљивости: ПбИ₂ је нерастворљив (правило 3), НХ₄НО₃ то је растворљиво (правило 1).

Комплетна хемијска једначина: Пб (НО₃)_{2 (ак)} + 2НХ₄И_(ак) "ПбИ_{2 (с)} + 2НХ₄НО_{3 (ак)}

Нетска јонска једначина: Пб²⁺_(ак) + 2И^-_(ак) "ПбИ_{2 (с).}

Референце

1. Анне Марие Хелменстине. (2017, 10. мај). Водена дефиниција (водени раствор). Преузето са тхоугхтцо.цом.
2. Анне Марие Хелменстине. (2017, 14. мај). Дефиниција воденог раствора у хемији. Преузето са тхоугхтцо.цом.
3. Антоинетте Мурса, К. В. (2017, 14. мај). Правила растворљивости Преузето са цхем.либретектс.орг.
4. Аватер Солутионс. (С.Ф.). Рецоверед фром саилордоторг.гитхуб.ио.
5. Беркеи, М. (2011, 11. новембар). Водена раствора: Дефиниција и примери. Преузето са иоутубе.цом.
6. Реакције у воденом раствору. (С.Ф.). Преузето из хемије.бд.псу.еду.
7. Реид, Д. (С.Ф.). Водени раствор: Дефиниција, реакција и пример. Преузето са студи.цом.
8. Растворљивост. (С.Ф.). Добављено из цхемед.цхем.пурдуе.еду.