תוֹכֶן

• לדרוך
• שיטה 1 מתוך 2: שימוש בכללים מהירים
• שיטה 2 מתוך 2: חישוב המסיסות של ה- K._sp
• צרכים
• טיפים
• אזהרות

בכימיה, מסיסות משמשת לתיאור תכונות של מוצק המעורבב ומתמוסס לחלוטין בנוזל, מבלי להשאיר חלקיקים לא מומסים. רק תרכובות יוניות (טעונות) מסיסות. לצרכים מעשיים, די בשינון של כמה כללים, או התייעצות עם רשימת כללים בכדי לדעת אם רוב התרכובות היוניות יישארו מוצקות כאשר מערבבים אותן עם מים, או שמא כמות משמעותית תתמוסס. במציאות, מולקולות מסוימות יתמוססו גם אם לא תראו שינויים כלשהם, לכן לצורך ניסויים מדויקים תצטרכו לדעת כיצד לחשב כמות זו.

לדרוך

שיטה 1 מתוך 2: שימוש בכללים מהירים

1. דעו יותר על תרכובות יוניות. בדרך כלל לכל אטום יש מספר אלקטרונים, אך לעיתים הם צוברים או מאבדים אלקטרון נוסף אחד. התוצאה היא אחת יוֹן עם מטען חשמלי. כאשר יון עם מטען שלילי (אלקטרון נוסף) פוגש יון עם מטען חיובי (חסר אלקטרון), הם נקשרים יחד, בדיוק כמו הקצוות השליליות והחיוביות של שני מגנטים. התוצאה היא קשר יוני.
   • נקראים יונים עם מטען שלילי אניונים, ויונים עם מטען חיובי קטיונים.
   • בדרך כלל, מספר האלקטרונים באטום שווה למספר הפרוטונים, שם המטענים החשמליים נמצאים בשיווי משקל.
2. דע מסיסות. מולקולות מים (H.₂O) יש מבנה יוצא דופן, איתו הם מתנהגים כמו מגנט: לקצה האחד יש מטען חיובי ואילו לקצה השני טעון שלילי. כאשר אתה מערבב קשר יוני עם מים, "מגנטים למים" אלה יתאספו סביבו, ינסו להוציא את היונים החיוביים והשליליים זה מזה. כמה קשרים יוניים אינם הדוקים במיוחד; אלו הם מָסִיסכי מים יקרעו וימיסו את הקשר. חומרים מרוכבים אחרים הם בעלי קשרים חזקים יותר לא פתירכי הם יכולים להיצמד יחד למרות מולקולות המים.
   • לחיבורים מסוימים יש קשרים פנימיים הדומים לעוצמתם למשיכת המים. חומרים אלה הם מסיס בינוני, מכיוון שחלק ניכר (אך לא כל) מהאיגרות החוב יתפרקו.
3. למד את כללי המסיסות. מכיוון שהאינטראקציות בין אטומים מורכבות למדי, לא תמיד זה אינטואיטיבי אילו תרכובות מסיסות ולא מסיסות. מצא את היון הראשון בתרכובת ברשימה למטה כדי לברר כיצד הוא מתנהג בדרך כלל, ואז בדוק את החריגים כדי לוודא שהיון השני אינו מתקשר בצורה חריגה.
   • לדוגמא, להשתמש בסטרונציום כלורי (SrCl₂), חפש את Sr או Cl בצעדים המודגשים המצוינים למטה. Cl הוא "בעיקר פתיר", אז בדוק אם יש חריגים למטה. Sr אינו מסומן כחריג, ולכן SrCl₂ להיות מסיס.
   • להלן החריגים הנפוצים ביותר לכל כלל. ישנם יוצאים מן הכלל אחרים, אך כנראה שלא תמצאו אותם בכיתת כימיה או מעבדה נפוצה.
4. תרכובות מסיסות כאשר הן מכילות מתכות אלקליות, כולל Li, Na, K, Rb ו- Cs. אלה נקראים גם יסודות קבוצה IA: ליתיום, נתרן, אשלגן, רובידיום וצזיום. כמעט כל תרכובת עם כל היונים הללו מסיסה.
   • יוצא מן הכלל: לי₃PO₄ אינו מסיס.
5. תרכובות עם NO₃, ג₂ח.₃או₂, לא₂, ClO₃ ו- ClO₄ מסיסים. מדובר ביונים חנקתי, אצטט, ניטריט, כלורט ופרכלורט בהתאמה. שים לב שלעתים קרובות מקוצר באצטט ב- OAc.
   • חריגים: Ag (OAc) (אצטט כסף) ו- Hg (OAc)₂ (אצטט כספית) אינם מסיסים.
   • AgNO₂ ו- KClO₄ הם רק "מסיסים חלקית".
6. תרכובות עם Cl, Br ו- I מסיסות בדרך כלל. יונים של כלוריד, ברומיד ויודייד יוצרים כמעט תמיד תרכובות מסיסות, המכונות גם מלחי הלוגן.
   • יוצא מן הכלל: אם אחד מאלה נקשר עם יונים של כסף (Ag), כספית (Hg₂), או עופרת (Pb), התוצאה אינה מסיסה. כך גם לגבי התרכובות הנפוצות פחות עם נחושת (Cu) ותליום (Tl).
7. חיבורים ל- SO₄ בדרך כלל מסיסים. יון הסולפט יוצר בדרך כלל תרכובות מסיסות, אך ישנם מספר יוצאים מן הכלל.
   • חריגים: יון הסולפט יוצר תרכובות לא מסיסות עם היונים הבאים: סטרונציום Sr, בריום Ba, עופרת Pb, כסף Ag, סידן Ca, רדיום Ra וכסף דיאטומי Ag₂. שים לב שכסף גופרתי וסידן גופרתי מתמוססים מספיק כדי להיקרא לפעמים מסיסים במשורה.
8. תרכובות עם OH או S אינן מסיסות. אלה היונים ההידרוקסיד והגופרתי, בהתאמה.
   • חריגים: האם אתה זוכר את המתכות האלקליות (קבוצה I-A) וכמה הן אוהבות ליצור תרכובות לא מסיסות? Li, Na, K, Rb ו- Cs יוצרים תרכובות מסיסות עם יונים של הידרוקסיד או גופרתי. בנוסף, הידרוקסיד יוצר מלחים מסיסים עם יונים של מתכות אדמה אלקליין (קבוצה II-A): סידן Ca, סטרונציום Sr ובריום Ba. שים לב שלהידרוקסיד עם תרכובת אדמה אלקליין יש מספיק מולקולות כדי להידבק יחד כדי שייחשבו לפעמים ל"מסיסים במשורה ".
9. תרכובות עם CO₃ או PO₄ אינם מסיסים. בדוק בפעם האחרונה אחר יונים של פחמתי ופוספט, וכדאי שתדעי למה לצפות מהמתחם.
   • חריגים: יונים אלה יוצרים תרכובות מסיסות עם החומרים הרגילים, המתכות האלקליות Li, Na, K, Rb ו- Cs, כמו גם עם NH אמוניום₄.

שיטה 2 מתוך 2: חישוב המסיסות של ה- K._sp

1. חפש את מוצר המסיסות של הק 'הקבוע._sp. קבוע זה שונה עבור כל חיבור, כך שתצטרך לחפש אותו בטבלה בספר הלימוד שלך או באופן מקוון. מאחר וערכים אלה נקבעים בניסוי, הם יכולים להשתנות מאוד מטבלה לטבלה, ולכן עדיף להשתמש בטבלה בספר הלימוד שלך, אם יש כזה. אלא אם כן צוין אחרת, רוב השולחנות מניחים טמפרטורת סביבה של 25 מעלות צלזיוס.
   • לדוגמא, אם ברצונך להמיס יודיד עופרת (PbI₂), רשמו את קבוע שיווי המשקל של מוצר המסיסות. אם אתה משתמש בטבלה ב- bilbo.chm.uri.edu, השתמש בקבוע 7.1 × 10.
2. ראשית, רשמו את המשוואה הכימית. ראשית, קבע כיצד התרכובת מתפרקת ליונים כאשר היא מתמוססת. עכשיו כתוב משוואה עם ק '._sp מצד אחד והיונים הבודדים מצד שני.
   • לדוגמא, מולקולה של PbI₂ מתפצל ליונים Pb, I ועוד I (אתה רק צריך לדעת או לחפש את המטען של יון אחד, מכיוון שאתה יודע שלמתחם הכולל יש תמיד מטען ניטרלי).
   • כתוב את המשוואה 7.1 × 10 = [Pb] [I]
3. התאם את המשוואה לשימוש במשתנים. כתוב את המשוואה כבעיית אלגברה אחת, תוך שימוש בידע שלך לגבי מספר המולקולות או היונים. הגדר את x שווה לכמות החומר שיתמוסס, ושכתב את המשתנים כמספרים של כל יון במונחים של x.
   • בדוגמה שלנו, אנו משכתבים 7.1 × 10 = [Pb] [I]
   • מכיוון שיש בתרכובת רק יון עופרת אחד (Pb), מספר מולקולות התרכובת המומסות יהיה שווה למספר יוני העופרת החופשיים. כדי שנוכל להחליף את [Pb] ב- x.
   • מכיוון שיש שני יוני יוד (I) לכל יון עופרת, אנו יכולים להשוות את מספר אטומי היוד ל -2x.
   • המשוואה קוראת כעת 7.1 × 10 = (x) (2x)
4. שקול יונים נפוצות, אם בכלל. דלג על שלב זה אם אתה ממיס את התרכובת במים טהורים. עם זאת, אם התרכובת מומסת בתמיסה שכבר מכילה אחד או יותר מהיונים המרכיבים ("יון משותף"), המסיסות מופחתת באופן משמעותי. השפעתם של היונים השכיחים בולטת ביותר בתרכובות שאינן מסיסות ברובן, ובמקרים אלה ניתן להניח כי הרוב המכריע של היונים בשיווי משקל מקורם ביון הקיים כבר בתמיסה. כתוב את המשוואה עם הריכוז הטוחני הידוע (שומות לליטר או M) של היונים שכבר היו בתמיסה, והחליף את הערך של x שהשתמשת בו עבור אותו יון.
   • לדוגמא, אם תרכובת העופרת-יוד שלנו מומסה בתמיסה המכילה 0.2 M עופרת כלוריד (PbCl₂), ואז נוכל לכתוב את המשוואה מחדש כ- 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x). ואז, מכיוון ש- 0.2M הוא ריכוז כה גבוה מ- x, אנו יכולים לכתוב אותו בבטחה כ- 7.1 × 10 = (0.2M) (2x).
5. פתור את המשוואה. לפתור x ולדעת עד כמה התרכובת מסיסה. בגלל האופן שבו מוגדר קבוע המסיסות, התשובה שלך תתבטא כמספר השומות של התרכובת המומסת לליטר מים. יתכן שתזדקק למחשבון כדי למצוא את התשובה הסופית.
   • להלן חל מסיסות במים טהורים, ללא יונים נפוצות.
   • 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 שומות לליטר יתמוססו. זו כמות קטנה מאוד, כך שתדעו כי תרכובת זו היא באופן מסיס מסיס גרוע.

צרכים

• טבלת קבועים למוצרי מסיסות (ק._sp) לחיבורים.

טיפים

• אם יש לך נתונים מניסויים לגבי מידת מומסת התרכובת, אתה יכול להשתמש באותה משוואה כדי לפתור את קבוע המסיסות K_sp.

אזהרות

• אין הגדרה מקובלת על מונחים אלה, אך כימאים מסכימים על רוב התרכובות. ניתן לתאר כמה מקרים שוליים לגבי תרכובות עם חלק ניכר ממולקולות מומסות ולא מומסות בטבלאות מסיסות שונות.
• כמה ספרי לימוד ישנים נותנים NH₄OH שוב כהרכב מסיס. זה לא נכון; כמויות קטנות של NH₄ וניתן לראות יונים של OH, אך לא ניתן לבודד אותם ליצירת תרכובת.