ПРАВИЛА РАСТВОРИМОСТИ: ОБЩИЕ АСПЕКТЫ И ПРАВИЛА - ХИМИЯ - 2026

В правилах растворимости представляют собой набор наблюдений , собранных из многочисленных экспериментов , которые предсказывают , как продажи будут или не растворимы в воде. Следовательно, они применимы только к ионным соединениям, независимо от того, являются ли они одноатомными или многоатомными ионами.

Правила растворимости очень разнообразны, так как они основаны на индивидуальном опыте тех, кто их разрабатывает. Вот почему к ним не всегда подходят одинаково. Однако некоторые из них настолько универсальны и надежны, что их невозможно пропустить; например, высокая растворимость соединений или солей щелочных металлов и аммония.

Растворимость хлорида натрия в воде можно предсказать, зная несколько простых правил растворимости. Источник: Katie175 через Pixabay.

Эти правила действительны только для воды при температуре 25ºC, атмосферном давлении и нейтральном pH. С опытом можно обойтись без этих правил, так как заранее известно, какие соли растворимы в воде.

Например, хлорид натрия, NaCl, является типичной водорастворимой солью. Необязательно сверяться с правилами, чтобы узнать этот факт, поскольку повседневный опыт сам это доказывает.

Общие особенности

Не существует фиксированного числа правил растворимости, но это личное дело каждого, как они разбиваются по одному. Однако есть некоторые общие положения, которые помогают поверхностно понять причину таких наблюдений и могут быть полезны для еще большего понимания правил. Некоторые из них следующие:

- Одновалентные анионы или анионы с отрицательным зарядом, которые также являются объемными, образуют растворимые соединения.

- Поливалентные анионы, то есть с более чем одним отрицательным зарядом, имеют тенденцию давать нерастворимые соединения.

- Объемные катионы обычно входят в состав нерастворимых соединений.

По мере цитирования правил можно будет увидеть, насколько выполняются некоторые из этих трех общих положений.

Правила растворимости

Правило 1

Из правил растворимости это самый важный, и это означает, что все соли металлов группы 1 (щелочные) и аммония (NH ₄ ⁺ ) растворимы. NaCl подчиняется этому правилу, как и NaNO ₃ , KNO ₃ , (NH ₄ ) ₂ CO ₃ , Li ₂ SO ₄ и другие соли. Обратите внимание, что здесь растворимость определяют катионы, а не анионы.

Из этого правила нет исключений, поэтому вы можете быть уверены, что никакая соль аммония или этих металлов не выпадет в осадок в результате химической реакции или не растворится при добавлении к определенному объему воды.

Правило 2

Второе по важности и безошибочное правило растворимости указывает на то, что все соли нитрата (NO ₃ ^- ), перманганата (MnO ₄ ^- ), хлората (ClO ₃ ^- ), перхлората (ClO ₄ ^- ) и ацетатов (CH ₃ COO ^- ) они растворимы. Исходя из этого, предполагается, что Cu (NO ₃ ) ₂ растворим в воде, а также KMnO ₄ и Ca (CH ₃ COO) ₂ . Опять же, из этого правила нет исключений.

В этом правиле выполняется первая упомянутая общность: все эти анионы являются одновалентными, объемными и объединяют растворимые ионные соединения.

Запомнив первые два правила растворимости, можно сделать исключения для следующих.

Правило 3

Соли хлоридов (Cl ^- ), бромидов (Br ^- ), йодидов (I ^- ), цианидов (CN ^- ) и тиоцианатов (SCN ^- ) растворимы в воде. Однако из этого правила есть несколько исключений, которые связаны с серебром (Ag ⁺ ), ртутью (Hg ₂ ²⁺ ) и свинцом (Pb ²⁺ ). Соли меди (I) (Cu ⁺ ) также составляют в меньшей степени эти исключения.

Так, например, хлорид серебра AgCl нерастворим в воде, как и PbCl ₂ и Hg ₂ Br ₂ . Обратите внимание, что здесь начинает проявляться еще одна из вышеупомянутых общих черт: объемные катионы имеют тенденцию образовывать нерастворимые соединения.

А что насчет фторидов (F ^- )? Если они не являются фторидами щелочных металлов или аммония, они обычно нерастворимы или малорастворимы. Любопытным исключением является фторид серебра AgF, который хорошо растворяется в воде.

Правило 4

Большинство сульфатов растворимы. Однако есть несколько сульфатов, которые нерастворимы или труднорастворимы, и некоторые из них: BaSO ₄ , SrSO ₄ , CaSO ₄ , PbSO ₄ , Ag ₂ SO ₄ и Hg ₂ SO ₄ . Здесь снова наблюдается общая тенденция к образованию объемных катионов нерастворимых соединений; кроме рубидия, так как это щелочной металл.

Правило 5

Гидроксиды (ОН ^- ) не растворяются в воде. Но согласно правилу 1 все гидроксиды щелочных металлов (LiOH, NaOH, KOH и т. Д.) Растворимы, поэтому они являются исключением из правила 5. Аналогичным образом гидроксиды Ca (OH) ₂ , Ba (OH) ₂ , Sr (OH) ₂ и Al (OH) ₃ слабо растворимы.

Правило 6

На мгновение оставляя соединения, полученные из металлов, все неорганические кислоты и галогениды водорода (HX, X = F, Cl, Br и I) растворимы в воде.

Правило 7

В правиле 7 собраны несколько анионов, что согласуется с третьей общностью: поливалентные анионы имеют тенденцию давать нерастворимые соединения. Это касается карбонатов (CO ₃ ^2- ), хроматов (CrO ₄ ^2- ), фосфатов (PO ₄ ^3- ), оксалатов (C ₂ O ₄ ^2- ), тиосульфатов (S ₂ O ₃ ^2- ) и арсенатов ( AsO ₄ ^3- ).

Однако уже не удивительно, что его соли с щелочными металлами и аммонием являются исключением из этого правила, поскольку они растворимы в воде. Аналогичным образом _можно упомянуть плохо растворимый Li ₃ PO ₄ и MgCO ₃ .

Правило 8

Последнее правило почти так же важно, как и первое, а именно, что большинство оксидов (O ^2- ) и сульфидов (S ^2- ) нерастворимы в воде. Это наблюдается при попытке полировать металлы, используя только воду.

Опять же, оксиды и сульфиды щелочных металлов растворимы в воде. Например, Na ₂ S и (NH ₄ ) ₂ S являются одним из этих двух исключений. Что касается сульфидов, они являются одними из самых нерастворимых соединений.

С другой стороны, некоторые оксиды щелочноземельных металлов также растворимы в воде. Например, CaO, SrO и BaO. Эти оксиды металлов вместе с Na ₂ O и K ₂ O не растворяются в воде, а вместо этого реагируют с ней с образованием ее растворимых гидроксидов.

Заключительный комментарий

Правила растворимости могут быть распространены на другие соединения, такие как бикарбонаты (HCO ₃ ^- ) или двухосновные фосфаты (H ₂ PO ₄ ^- ). Некоторые правила легко запомнить, а о других часто забывают. Когда это происходит, необходимо сразу перейти к значениям растворимости при 25 ºC для данного соединения.

Если это значение растворимости выше или близко к раствору с концентрацией 0,1 М, то рассматриваемая соль или соединение будут хорошо растворимыми.

Между тем, если указанная концентрация имеет значение ниже 0,001 М, в этом случае говорят, что соль или соединение нерастворимы. Этого, добавляя правила растворимости, достаточно, чтобы узнать, насколько растворимо соединение.

Ссылки

1. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
2. Wikipedia. (2020). График растворимости. Получено с: en.wikipedia.org
3. Merck KGaA. (2020). Правила растворимости: растворимость обычных ионных соединений. Получено с: sigmaaldrich.com
4. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (29 января 2020 г.). Правила растворимости ионных твердых тел. Получено с: thinkco.com
5. Группа Боднера. (SF). Растворимость. Получено с: chemed.chem.purdue.edu
6. Проф. Хуан Карлос Гильен К. (nd). Растворимость. Андский университет. . Получено с: webdelprofesor.ula.ve