תוֹכֶן

• צעדים
• מה אתה צריך
• עֵצָה
• אַזהָרָה

בכימיה, מסיסות משמשת לתיאור תכונות של תרכובת מוצקה כאשר היא מומסת לחלוטין בנוזל מבלי להשאיר שאריות בלתי מסיסות. רק תרכובות יוניות (טעונות) מסיסות. למעשה, עליכם לשנן רק כמה עקרונות או לחפש בספרות כדי לדעת אם תרכובת יונית תישאר מוצקה כאשר מוסיפים אותה למים או אם כמות גדולה מתמוססת. למעשה, כמות מסוימת של מולקולות תתמוסס גם אם לא תראו שום שינוי, אז כדי שהניסוי יהיה מדויק עליכם לדעת לחשב את כמות המומס הזו.

צעדים

שיטה 1 מתוך 2: השתמש בכללים מהירים

1. 

   למד על תרכובות יוניות. בדרך כלל לכל אטום יש מספר מסוים של אלקטרונים, אך לפעמים הוא מקבל או נותן אלקטרון. תהליך זה הופך אותו לאחד יונים טעונה. כאשר יון עם מטען שלילי (עודף של אלקטרון אחד) נתקל ביון עם מטען חיובי (חסר אלקטרון), הם יתקשרו יחד כמו הקתודה והאנודה של שני מגנטים. התוצאה יוצרת תרכובת יונית.
   • ליונים יש מטען שלילי שנקרא אניונים, וליונים נקרא מטען חיובי קטיון.
   • בדרך כלל מספר האלקטרונים באטום שווה למספר הפרוטונים, כך שאין לו מטען.

2. 

   
   
   להבין מסיסות. מולקולת מים (H₂ל- O) מבנה לא סדיר ולכן הוא דומה למגנט: לקצה האחד יש מטען חיובי ולשני מטען שלילי. כשמכניסים תרכובת יונית במים, "מגנטים" של מים אלה מתאספים סביבם ומנסים להפריד את היונים החיוביים והשליליים.
   • תרכובות יוניות מסוימות אינן נספגות היטב, והן נחשבות מָסִיס כי זה יתפצל ויתמוסס כשהוא מוסף למים. לתרכובות אחרות יש קשרים חזקים יותר לֹא מָסִיס כי היונים נמשכים זה לזה בלי קשר למשיכת מולקולת המים.
   • לחלק מהתרכובות יש כוח מחייב השווה למשיכה של מולקולת מים. הם נחשבים מסיס מעט מכיוון שרוב התרכובות יופרדו, אך השאר עדיין יימשכו זה לזה.

3. 

   
   
   להבין את עקרון הפירוק. מכיוון שהאינטראקציות בין אטומים כה מורכבות, אינך יכול להסתמך לחלוטין על אינטואיציה כדי להבחין אילו תרכובות יכולות או לא יכולות. חפש את היון הראשון בתרכובת ברשימה שלהלן לגבי התכונות הנפוצות שלו, ואז בדוק אם יש חריגים כדי לוודא שהיון השני אינו מתקשר איתו בצורה חריגה.
   • לדוגמא, כדי לבדוק סטרונציום כלורי (SrCl₂), אנא חפש את Sr או Cl בשלבים המודגשים להלן. Cl הוא "מסיס בדרך כלל" אז בדוק אם יש חריגים מתחתיו. Sr אינו ברשימת החריגים ולכן SrCl₂ חייב להיות מסיס.
   • החריגים הנפוצים ביותר לכל כלל נכתבים מתחת לכלל. ישנם חריגים אחרים, אך סביר להניח כי אלה לא יתרחשו בשעות הכימיה הרגילות או בשעות מעבדה.

4. 

   
   
   תרכובות מסיסות כאשר הן מכילות מתכות אלקליות כגון Li, Na, K, Rb ו- Cs. מתכות אלה ידועות גם כאלמנטים מקבוצת IA: ליתיום, נתרן, אשלגן, רובידיום וצזיום. כמעט כל התרכובות המכילות אחד מהיונים הללו מסיסות.
   • יוצא מן הכלל: לי₃PO₄ בלתי מסיס.

5. 

   ללא תרכובות₃, ג₂ה₃או₂, לא₂, ClO₃ ו- ClO₄ כולם מסיסים. השמות המתאימים ליונים הנ"ל הם חנקתי, אצטט, ניטריט, כלור ופרכלוראט. שימו לב כי לעתים קרובות אצטט מקוצר כ- OAc.
   • יוצא מן הכלל: Ag (OAc) (אצטט כסף) ו- Hg (OAc)₂ (אצטט כספית) אינו מסיס.
   • AgNO₂ ו- KClO₄ רק "נמס מעט".

6. 

   התרכובות של Cl, Br ו- I מסיסות בדרך כלל. יונים של כלוריד, ברומיד ויודייד יוצרים כמעט תמיד תרכובות מסיסות, הנקראות מלחי הלוגן.
   • יוצא מן הכלל: אם אחד מהיונים שלעיל משתלב ביוני כסף Ag, כספית Hg₂, או עופרת Pb, יהוו תרכובות לא מסיסות. הדבר נכון גם לגבי התרכובות הפחות נפוצות שנוצרו בשילוב עם Cu נחושת ותלי Tl.

7. 

   תרכובות המכילות SO₄ בדרך כלל מסיס. יונים סולפטיים יוצרים לעיתים קרובות תרכובות מסיסות, אך ישנם יוצאים מן הכלל רבים.
   • יוצא מן הכלל: יונים סולפטיים יוצרים תרכובת לא מסיסה עם היונים הבאים: סטרונציום Sr, בריום Ba, עופרת Pb, כסף Ag, סידן Ca, רדיום Ra וכסף מונומט Ag₂. שים לב שכסף גופרתי וסידן גופרתי מסיסים בינוני בלבד, ולכן יש הרואים בהם מסיסים מעט.

8. 

   חומרים המכילים OH או S אינם מסיסים. השמות המתאימים ליונים אלה הם הידרוקסידים וסולפידים.
   • יוצא מן הכלל: האם אתה זוכר מתכות אלקליות (קבוצות I-A) ואיך הן אוהבות ליצור תרכובות מסיסות? Li, Na, K, Rb ו- Cs יוצרים כולם תרכובות המסיסות ביונים של הידרוקסיד או גופרתי. בנוסף, הידרוקסידים יוצרים מלחים מסיסים עם יוני מתכות אדמה אלקליין (קבוצה II-A): סידן Ca, סטרונציום Sr ובריום Ba. הערה: לתרכובות העשויות הידרוקסידים ומתכות אדמה אלקליין יש למעשה מספר משמעותי של מולקולות שנותרות קשורות זו לזו, ולכן הן נחשבות לעיתים ל"מסיסות מעט ".

9. 

   תרכובות המכילות CO₃ או PO₄ בלתי מסיס. בדוק בפעם האחרונה אחר יונים הפחמתי והפוספט, ותראה אם ​​התרכובת שלך מסיסה.
   • יוצא מן הכלל: יונים אלה יוצרים תרכובות המסיסות במתכות אלקליות כגון Li, Na, K, Rb ו- Cs, כמו גם עם יון האמוניום NH₄.
   פרסומת

שיטה 2 מתוך 2: חישוב המסיסות מתוך הקבוע K_sp

1. 

   חפש את מוצר המסיסות קבוע K_sp. קבוע זה שונה עבור כל מתחם, לכן עליכם לחפש אותו בתרשים בספר לימוד או באינטרנט. מאחר וערכים אלה נקבעים בניסוי ויכולים להשתנות באופן משמעותי בין הגרפים, עדיף להשתמש בתרשים של ספר הלימוד אם הוא קיים. אלא אם כן צוין אחרת, רוב החלקות מניחות טמפרטורת בדיקה של 25 מעלות צלזיוס.
   • לדוגמא, נניח שאתה ממיס יודיד עופרת בנוסחה PbI₂, כתוב את קבוע מוצר המסיסות שלו. אם אתה מתייחס לגרף בכתובת bilbo.chm.uri.edu, אתה משתמש בקבוע 7,1 × 10.

2. 

   כתוב משוואה כימית. הראשון, קבע את דפוס ההפרדה היוני של תרכובת זו כשהוא מומס. ואז כתוב את המשוואה עם K_sp בצד אחד ויוני רכיבים בצד השני.
   • לדוגמא, מולקולת PbI₂ להתנתק ליונים Pb, I ו- I. (אתה רק צריך לדעת או לבדוק את המטען של יון, מכיוון שכל התרכובות תמיד ניטרליות חשמלית).
   • כתוב את המשוואה 7,1 × 10 =
   • משוואה זו היא קבוע המסיסות, תוכלו לגלות ל -2 יונים בתרשים המסיסות. מכיוון שיש 2 יונים, אני חייב להיות ריבועי.

3. 

   הפוך משוואות לשימוש במשתנים. שכתב את המשוואה בשיטות אלגבריות רגילות, תוך שימוש במידע שאתה יודע על מספר המולקולות והיונים. הגדר את x שווה למסה של התרכובת להתמוסס, ושכתב את המשוואה שבה x מייצג את המספר של כל יון.
   • בדוגמה זו עלינו לשכתב את המשוואה 7,1 × 10 =
   • מכיוון שיש רק יון עופרת אחד (Pb) בתרכובת, מספר המולקולות המומסות שווה למספר יוני העופרת החופשיים. מכאן שנוכל להגדיר את זה ל- x.
   • מכיוון שיש שני יוני יוד (I) לכל יון עופרת, אנו קובעים את מספר אטומי היוד השווה ל- 2x.
   • עכשיו המשוואה הופכת ל 7.1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   קחו בחשבון יונים נפוצות, אם בכלל. דלג על שלב זה אם אתה ממיס את התרכובת במים מזוקקים. אם תרכובת מומסת בתמיסה שיש בה כבר יון מרכיב אחד או יותר ("יונים נפוצים") המסיסות של התרכובת תפחת משמעותית. ההשפעה של היונים הכלליים תהיה ברורה ביותר על תרכובות כמעט בלתי מסיסות, ובמקרה זה ניתן להניח שרוב היונים בשיווי משקל הם אלה שהיו בעבר בתמיסה. כתוב את המשוואה כדי לחשב את ריכוז הטוחנת (מול לליטר או M) של היונים שכבר נמצאים בתמיסה, והחלף ערך זה במשתנה x שאתה משתמש עבור אותו יון.
   • לדוגמא, אם תרכובת היודיד העופרת מומסת בתמיסה 0.2M עופרת כלוריד (PbCl)₂), נכתוב את המשוואה כ- 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x). מכיוון ש- 0.2M הוא ריכוז גבוה יותר מ- x, נוכל לכתוב אותו מחדש ל- 7.1 × 10 = (0.2M) (2x).

5. 

   פתור את המשוואה. פתר עבור x, ותדע את המסיסות של התרכובת. בהגדרת קבוע המסיסות עליך לכתוב את תשובתך במונחים של מספר שומות התרכובת המומסת לליטר מים. יתכן שתצטרך להשתמש במחשב שלך כדי למצוא את התשובה הסופית.
   • הדוגמה הבאה היא המסיסות במים מזוקקים 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 מסה קטנה מאוד, ולכן תרכובת זו כמעט אינה מסיסה.
   פרסומת

מה אתה צריך

• טבלת קבועי מוצר מסיסות של התרכובת (K_sp)

עֵצָה

• אם יש לך נתונים ניסיוניים על כמות התרכובות המומסות, אתה יכול להשתמש באותה משוואה כדי לפתור את קבוע המסיסות K._sp.

אַזהָרָה

• אין הסכמה על הגדרות המונחים הללו, אך כימאים מסכימים על רוב התרכובות. מספר תרכובות מיוחדות בהן מולקולות מסיסות ובלתי מסיסות מהוות מרכיבים משמעותיים, שלכל אחת מהן תיאור שונה של תרכובות אלו.
• כמה ספרי לימוד ישנים רואים את NH₄OH הוא תרכובת מסיסה. זה לא נכון; כמויות קטנות של יוני NH התגלו₄ ו- OH אך שני היונים הללו אינם יכולים להתאחד לתרכובות.