Что означает знак вопроса в таблице растворимости

Как пользоваться таблицей растворимости в химии

Функции таблицы растворимости

Таблица Менделеева — не единственный помощник в работе химика. Не менее важным инструментом для решения химических уравнений является таблица растворимости веществ. Прежде всего она помогает определить, растворяется ли вещество в воде. Если оно не растворяется, можно узнать каким будет осадок и решить ионное уравнение.

Растворимость веществ

Если вещество может образовать с другим однородное соединение, значит оно растворимо. Степень растворимости у всех веществ разная. В зависимости от этого все вещества делят на группы:

Каждое вещество имеет коэффициент растворимости, показывающий величину массы, которую оно может растворить. На растворение зачастую влияет температура и давление, при которых происходит реакция.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Полная таблица растворимости

В школьном курсе химии используется упрощенная таблица растворимости. Для более высокого уровня изучения или работы необходима полная, где приводятся данные о большем количестве реакций и включено больше химических элементов и соединений.

Школьная таблица растворимости

Полная таблица растворимости

Условные обозначения

В таблице указаны названия химических элементов и соединений, а также условные обозначения, говорящие о степени растворимости. Часть обозначений действительна и для школьной. В полной таблице учтена способность веществ растворяться в кислотах.

Как применять таблицу

Источник

Растворимость

Растворимость (Р, χ или k_s) – это характеристика насыщенного раствора, которая показывает, какая масса растворенного вещества может максимально раствориться в 100 г растворителя. Размерность растворимости — г/ 100 г воды. Поскольку мы определяем массу соли, которая приходится на 100 г воды, в формулу растворимости добавляем множитель 100:

здесь m_р.в. – масса растворенного вещества, г

m_р-ля – масса растворителя, г

Иногда используют обозначение коэффициент растворимости k_S.

Задачи на растворимость, как правило, вызывают сложности, так как эта физическая величина для школьников не очень привычна.

Растворимость веществ в различных растворителях меняется в широких пределах.

В таблице приведена растворимость некоторых веществ в воде при 20 o С:

Растворимость, г на 100 г H₂O

Растворимость, г на 100 г H₂O

От чего же зависит растворимость веществ? От ряда факторов: от природы растворенного вещества и растворителя, от температуры и давления. В справочных таблицах предлагается вещества делят на хорошо растворимые, малорастворимые и нерастворимые. Такое деление очень условное, поскольку абсолютно нерастворимых веществ нет. Даже серебро и золото растворимы в воде, однако их растворимость настолько мала, что можно пренебречь ей.

Зависимость растворимости от природы растворенного вещества и растворителя*

Большинство солей щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде. Хорошо растворимы почти все нитраты, нитриты и многие галогениды (кроме галогенидов серебра, ртути, свинца и таллия) и сульфаты (кроме сульфатов щелочноземельных металлов, серебра и свинца). Для переходных металлов характерна небольшая растворимость их сульфидов, фосфатов, карбонатов и некоторых других солей.

Растворимость газов в жидкостях также зависит от их природы. Например, в 100 объемах воды при 20 o С растворяется 2 объема водорода, 3 объема кислорода. В тех же условиях в 1 объеме Н₂О растворяется 700 объемов аммиака.

Влияние температуры на растворимость газов, твердых веществ и жидкостей*

Растворение газов в воде вследствие гидратации молекул растворяемого газа сопровождается выделением теплоты. Поэтому при повышении температуры растворимость газов понижается.

Влияние давления на растворимость газов, твердых веществ и жидкостей*

На растворимость твердых и жидких веществ в жидкостях давление практически не оказывает влияния, так как изменение объема при растворении невелико. При растворении газообразных веществ в жидкости происходит уменьшение объема системы, поэтому повышение давления приводит к увеличению растворимости газов. В общем виде зависимость растворимости газов от давления подчиняется закону У. Генри (Англия, 1803 г.): растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна его давлению над жидкостью.

Закон Генри справедлив лишь при небольших давлениях для газов, растворимость которых сравнительно невелика и при условии отсутствия химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем.

Влияние посторонних веществ на растворимость*

В присутствии в воде других веществ (солей, кислот и щелочей) растворимость газов уменьшается. Растворимость газообразного хлора в насыщенном водном растворе поваренной соли в 10 раз меньше. Чем в чистой воде.

Эффект понижения растворимости в присутствии солей называется высаливанием. Понижение растворимости обусловлено гидратацией солей, что вызывает уменьшение числа свободных молекул воды. Молекулы воды, связанные с ионами электролита, уже не являются растворителем для других веществ.

Примеры задач на растворимость

Задача 1. Массовая доля вещества в насыщенном растворе равна 24% при некоторой температуре. Определите коэффициент растворимости этого вещества при данной температуре.

Решение:

Для определения растворимости вещества примем массу раствора равной 100 г. Тогда масса соли равна:

m_воды = m_р-ра – m_р.в. = 100 — 24 = 76 г

χ = m_р.в./m_р-ля⋅100 = 24/76⋅100 = 31,6 г вещества на 100 г воды.

Еще несколько аналогичных задач:

2. Массовая доля соли в насыщенном растворе при некоторой температуре равна 28,5%. Определите коэффициент растворимости вещества при этой температуре.

3. Определите коэффициент растворимости нитрата калия при некоторой температуре, если массовая доля соли при этой температуре равна 0,48.

4. Какая масса воды и соли потребуется для приготовления 500г насыщенного при некоторой температуре раствора нитрата калия, если его коэффициент растворимости при этой температуре равен 63,9г соли в 100г воды?

Ответ: 194,95 г

5. Коэффициент растворимости хлорида натрия при некоторой температуре составляет 36г соли в 100г воды. Определите молярную концентрацию насыщенного раствора этой соли, если плотность раствора 1,2 г/мл.

6. Какая масса соли и 5% раствора её потребуется для приготовления 450г насыщенного при некоторой температуре раствора сульфата калия, если его коэффициент растворимости при этой температуре равен 439г/1000г воды?

7. Какая масса нитрата бария выделится из раствора, насыщенного при 100ºС и охлаждённого до 0ºС, если во взятом растворе было 150мл воды? Коэффициент растворимости нитрата бария при температурах 0ºС и 100ºС равен соответственно 50г и 342г в 100г воды.

8. Коэффициент растворимости хлорида калия при 90ºС равен 500г/л воды. Сколько граммов этого вещества можно растворить в 500г воды при 90ºС и какова его массовая доля в насыщенном растворе при этой температуре?

9. В 500г воды растворено при нагревании 300г хлорида аммония. Какая масса хлорида аммония выделится из раствора при его охлаждении до 50ºС, если коэффициент растворимости соли при этой температуре равен 50г/л воды?

Источник

Произведение растворимости

Материалы портала onx.distant.ru

Теоретическое введение

Примеры решения задач

Задачи для самостоятельного решения

Теоретическое введение

В насыщенных водных растворах малорастворимых соединений устанавливается равновесие:

PbCl_{2(кристалл.)} ↔Pb 2+ _{(насыщ.р-р)} + 2 Cl – _{(насыщ.р-р)}

ПР = [Pb 2+ ] [Cl – ] 2

Понятие ПР используется только при описании гетерогенных равновесий в насыщенных растворах малорастворимых сильных электролитов и их твердых фаз. Растворимость вещества равна его концентрации в насыщенном растворе. Насыщенный раствор находится в равновесии с кристаллической фазой.

ПР связано с изменением энергии Гиббса процесса уравнением:

ΔG о _T = – RT lnПР (1)

которое используется для расчетов ПР по термодинамическим данным.

Из определенной опытным путем растворимости соединения можно рассчитать ПР и, наоборот, зная ПР соединения, можно рассчитать его растворимость в воде.

Рассмотрим растворение малорастворимого электролита К_nА_m. В насыщенном растворе этого электролита имеет место равновесие:

К_nА_m (к) + aq ↔ n К m+ _{(насыщ.р-р)} + m A n- _{(насыщ.р-р)}

Произведение растворимости К_nА_m запишется в виде:

ПР = [К m+ ] n [A n- ] m (2)

Если обозначить растворимость электролита буквой Р, то концентрации катионов и анионов в насыщенном растворе составят:

[К m+ ] = nP; [A n- ] = mP

В результате для величины ПР получаем

ПР = [nP] n [mP] m = n n m m P n+m (3)

Растворимость симметричных электролитов (содержащих равнозарядные ионы, например, AgCl, BaSO₄, AlPO₄) рассчитывается как корень квадратный из ПР.

Добавление в раствор малорастворимого электролита, например, AgCl, веществ, содержащих одноименные ионы, в частности, BaCl₂ или AgNO₃, приводит к уменьшению растворимости этого электролита.

Примеры решения задач

Решение. М(BaCO₃) = 197 г/моль. Растворимость Р карбоната бария равна:

В насыщенном растворе карбоната бария:

концентрации ионов бария и карбонат-ионов равны. Следовательно,

[Ba 2+ ] = [СO₃ 2- ] = 7× 10 –5 моль/л

Таким образом, растворимость Р карбоната бария равна 7·10 –5 моль/л. Величина ПР составит:

PbCl₂(к) + aq ↔ Pb 2+ _{(насыщ.р-р)} + 2 Cl — _{(насыщ.р-р)}

Пусть Р (моль/л) — растворимость PbCl₂. Тогда концентрации ионов соли в растворе составят:

[Pb 2+ ] = Р; [Cl – ] = 2[Pb 2+ ] = 2P.

Р(PbCl₂) = 278× 1,6× 10 –5 = 4,4× 10 –3 г/л, где 278 — М(PbCl₂) (г/моль)

Задача 3. Вычислите растворимость (моль/л) PbCl₂ в 0,1 М растворе KCl, если ПР (PbCl₂) = 1,6× 10 –5 при 298 К.

Решение. Суммарная концентрация хлорид-ионов составляет

[Cl – ] = (2Р + 0,1) моль/л

Хлорид-ионы образуются при диссоциации PbCl₂. В его насыщенном растворе:

PbCl₂(к) + aq ↔ Pb 2+ _{(насыщ.р-р)} + 2 Cl — _{(насыщ.р-р)}

а также за счет диссоциации неассоциированного электролита KCl в его 0,1М растворе:

KCl → K + + Cl —

В воде растворимость PbCl₂ равна 1,6× 10 –2 моль/л (см. предыдущую задачу), в растворе KCl растворимость PbCl₂ уменьшилась и составила 1,6× 10 –3 моль/л.

Решение. Осадок выпадет, если [Сu 2+ ][S 2– ] > ПР(СuS), т.е. если произведение концентраций ионов Сu 2+ и S 2– в растворе будет больше ПР, то раствор окажется пересыщенным и из него будет выпадать осадок.

Молярные концентрации растворов равны:

С_м (СuCl₂) = 1/2× 0,01 = 0,005M

С_м (Na₂S) = 1/2× 0,1 = 0,05M

До смешения растворов: [Сu 2+ ] = 0,005 M, [S 2– ] = 0,05М.

После смешения растворов концентрации ионов изменятся и станут равными:

[Сu 2+ ] = 0,005× 0,1:0,4 = 0,00125M

[S 2– ] = 0,05× 0,3:0,4 = 0,0375М

Следовательно, произведение концентраций ионов равно:

[Сu 2+ ][S 2– ] = 0,00125× 0,0375 = 4,7× 10 –5 (моль/л) 2

Решение.

Примем растворимость BaSO₄ за Р моль/л.

Растворимость BaSO₄ равна концентрации ионов Ba 2+ и SO₄ 2– в растворе: [Ba 2+ ] = [SO₄ 2– ].

где 233 — М(BaSO₄) (г/моль).

Следовательно, 1 г BaSO₄ растворяются в 1/2,33× 10 –3 = 429,2 л воды.

Задачи для самостоятельного решения

3. При некоторой температуре в 10 л воды растворяется 1,112 г хлорида свинца. Рассчитайте ПР этой соли.

4. При некоторой температуре рН насыщенного раствора гидроксида кальция составляет 13. Рассчитайте величину ПР этого основания.

1,4× 10 –2 моль/л; 4,4 г/л.

7. Вычислить растворимость (моль/л) Ni(OH)₂ в 0,15 М растворе Ni(NO₃)₂, если ПР(Ni(OH)₂) = 1,2× 10 –16 при 298 К.

10. При 298 К растворимость PbS в 0,015 М водном растворе K₂S равна 4,1× 10 –26 моль/л. Определить G o ₂₉₈ процесса растворения PbS.

Источник

Как составить химические уравнения по таблице растворимости использовать теорию

Порядок составления ионно-молекулярного уравнения

Для примера рассмотрим реакцию ионного обмена между растворами двух солей: нитрата серебра и хлорида натрия.

1. Составить молекулярное уравнение реакции, подобрав коэффициенты.

AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

2. Найти среди продуктов реакции вещество, образование которого вызывает протекание реакции. Это может быть осадок (тогда ставим стрелку ↓), газ (тогда ставим стрелку ↑) или слабый электролит.

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3

3. Указать в молекулярном уравнении под формулой каждого вещества силу кислот и оснований, растворимость средних солей.

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3
растворимая растворимая осадок растворимая
соль соль соль

4. Составить полное ионно-молекулярное уравнение, зная, что в виде ионов записывают только:

— сильные кислоты (HNO3, H2SO4, HCl, HBr, HI);

— сильные основания (гидроксиды щелочных металлов LiOH, KOH, NaOH и гидроксиды щелочно-земельных металлов Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2);

— растворимые средние соли (см. таблицу растворимости).

Ag+ + NO3– + Na+ + Cl – = AgCl↓ + Na+ + NO3–

5. Исключить из обеих частей ионно-молекулярного уравнения формулы одинаковых ионов, т. е. ионов, не участвующих в реакции (подчеркнуть их).

В нашем примере одинаковыми ионами в левой и правой частях уравнения являются Na+ и NO3–. Подчеркиваем их:

Ag+ + NO3– + Na+ + Cl – = AgCl↓ + Na+ + NO3–

6. Выписать формулы оставшихся ионов и в результате получить сокращенное ионно-молекулярное уравнение, которое выражает сущность данной реакции.

В нашем примере убираем подчеркнутые формулы NO3– и Na+ и получаем сокращенное ионно-молекулярное уравнение:

Источник