Как найти растворимость вещества по таблице

Таблица растворимости солей, кислот и оснований

Растворимость – это способность одного вещества взаимодействовать с другими веществами, образуя при этом однородные растворы.

На сегодняшний день существует таблица способная помочь в определении растворимости химического соединения.

Чтобы пользоваться таблицей не обязательно иметь специальных навыков. Для определения растворимости какого-либо химического вещества, достаточно в таблице провести перпендикуляр от выбранного вещества начиная от крайней левой колонки до химического вещества в верхней колонке. Точка пересечения и укажет нам насколько растворимы выбранные вещества.

Рассмотрим на примере, как пользоваться таблицей растворимости солей, кислот и оснований:

В левой колонке выберем вещество Ba2+, проводим линию до 3-й колонки с веществом F, на пересечении видим символы «РК». Это означает, что соединение нерастворимо в воде и растворяется только в сильных неорганических кислотах.

Таблица условных обозначений

Р растворимо в воде (больше 1 грамма вещества на 100 грамм воды)
М малорастворимо в воде (от 0,001 грамма до 1 грамма вещества в 100 граммах воды)
Н нерастворимо в воде, но хорошо растворимо в слабых кислотах (меньше 0,001 грамма до 1 грамма вещества в 100 граммах воды)
РК нерастворимо в воде, но растворимо в сильных неорганических кислотах
НК химическое вещество не растворимо ни в воде, ни в любых кислотах
Г химическое вещество подвергается гидролизу
данные о растворимости химического вещества отсутствуют

Таблица растворимости солей, кислот и оснований по химии

Катионы

Анионы
OH F Cl Br I S2- NO3 CO32- SiO32- SO42- PO43-
H+ Р Р Р Р Р М Р Н Р Р
Na+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
K+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
NH4+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
Mg2+ Н РК Р Р Р М Р Н РК Р РК
Ca2+ М НК Р Р Р М Р Н РК М РК
Sr2+ М НК Р Р Р Р Р Н РК РК РК
Ba2+ Р РК Р Р Р Р Р Н РК НК РК
Sn2+ Н Р Р Р М РК Р Н Н Р Н
Pb2+ Н Н М М М РК Р Н Н Н Н
Al3+ Н М Р Р Р Г Р Г НК Р РК
Cr3+ Н Р Р Р Р Г Р Г Н Р РК
Mn2+ Н Р Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Fe2+ Н М Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Fe3+ Н Р Р Р Р Г Н Р РК
Co2+ Н М Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Ni2+ Н М Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Cu2+ Н М Р Р Н Р Н Н Р Н
Zn2+ Н М Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Cd2+ Н Р Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Hg2+ Н Р Р М НК НК Р Н Н Р Н
Hg22+ Н Р НК НК НК РК Р Н Н М Н
Ag+ Н Р НК НК НК НК Р Н Н М Н


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Понятие растворимости используется в химии для описания свойств твердого вещества, которое смешивается с жидкостью и растворяется в ней. Полностью растворимы лишь ионные (заряженные) соединения. Для практических нужд достаточно помнить несколько правил или уметь найти их, чтобы при случае воспользоваться ими и узнать, растворятся или нет те или иные ионные вещества в воде. Фактически, в любом случае растворяется некоторое количество атомов, даже если изменения не заметны, поэтому для проведения точных экспериментов иногда требуется вычислить это количество.

  1. Изображение с названием Determine Solubility Step 1

    1

    Узнайте больше об ионных соединениях. В нормальном состоянии каждый атом имеет определенное число электронов, но иногда он может захватить дополнительный электрон или потерять свой.[1]
    В результате образуется ион, который имеет электрический заряд. Если ион с отрицательным зарядом (дополнительным электроном) встречает ион с положительным зарядом (без электрона), они связываются вместе, подобно противоположным полюсам двух магнитов. В результате образуется ионное соединение.

    • Ионы с отрицательным зарядом называются анионами, а ионы с положительным зарядом — катионами.
    • В нормальном состоянии количество электронов в атоме равно числу протонов, в результате чего атом электрически нейтрален.
  2. Изображение с названием Determine Solubility Step 2

    2

    Узнайте больше о растворимости. Молекулы воды (H2O) обладают своеобразной структурой, что делает их похожими на магнит: с одного конца они имеют положительный, а со второго — отрицательный заряд. При помещении в воду ионного соединения эти водяные «магниты» собираются вокруг его молекул и стремятся оттянуть положительные и отрицательные ионы друг от друга. Молекулы некоторых ионных соединений не очень прочны, и такие вещества растворимы в воде, так как молекулы воды оттягивают ионы друг от друга и растворяют их. В других соединениях ионы связаны крепче, и они нерастворимы, поскольку молекулы воды не в состоянии растащить ионы в стороны.[2]

    • В молекулах некоторых соединений внутренние связи сравнимы по силе с действием молекул воды. Такие соединения называют слабо растворимыми, поскольку значительная часть их молекул диссоциирует, хотя другие остаются не растворенными.
  3. Изображение с названием Determine Solubility Step 3

    3

    Изучите правила растворимости. Поскольку взаимодействие между атомами описывается довольно сложными законами, не всегда можно сразу сказать, какие вещества растворяются, а какие нет. Найдите один из ионов соединения в приведенном ниже описании того, как обычно ведут себя различные вещества. После этого обратите внимание на второй ион и проверьте, не относится ли данное вещество к исключениям из-за необычного взаимодействия ионов.

    • Предположим, вы имеете дело с хлоридом стронция (SrCl2). Найдите в перечисленных ниже шагах (они выделены жирным шрифтом) ионы Sr и Cl. Cl обычно растворим; после этого загляните в приведенные ниже исключения. Ионы Sr там не упомянуты, так что соединение SrCl должно растворяться в воде.
    • Ниже соответствующих правил приведены наиболее распространенные исключения. Существуют и другие исключения, однако вы вряд ли столкнетесь с ними на уроках химии или в лаборатории.
  4. Изображение с названием Determine Solubility Step 4

    4

    Соединения растворимы, если в их состав входят ионы щелочных металлов, то есть Li+, Na+, K+, Rb+ и Cs+. Это элементы группы IA таблицы Менделеева: литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Почти все простые соединения этих элементов растворимы.

    • Исключение: соединение Li3PO4 нерастворимо.
  5. Изображение с названием Determine Solubility Step 5

    5

    Соединения ионов NO3, C2H3O2, NO2, ClO3 и ClO4 растворимы. Их называют соответственно ионами нитратов, ацетатов, нитритов, хлоратов и перхлоратов. Ион ацетата часто обозначают аббревиатурой OAс.[3]

    • Исключения: Ag(OAc) (ацетат серебра) и Hg(OAc)2 (ацетат ртути) нерастворимы.
    • AgNO2 и KClO4 лишь слабо растворимы.
  6. Изображение с названием Determine Solubility Step 6

    6

    Соединения ионов Cl, Br и I обычно растворимы. Ионы хлора, брома и йода образуют соответственно хлориды, бориды и йодиды, которые называют солями галогенов. Эти соли почти всегда растворимы.

    • Исключение: если вторым ионом в паре является ион серебра Ag+, ртути Hg22+ или свинца Pb2+, соль нерастворима. Это же верно и для менее распространенных галогенов с ионами меди Cu+ и таллия Tl+.
  7. Изображение с названием Determine Solubility Step 7

    7

    Соединения иона SO42- (сульфаты) обычно растворимы. Как правило, сульфаты растворяются в воде, однако существует несколько исключений.

    • Исключения: нерастворимы сульфаты следующих ионов: стронция Sr2+, бария Ba2+, свинца Pb2+, серебра Ag+, кальция Ca2+, радия Ra2+ и двухвалентного серебра Hg22+. Учтите, что сульфат серебра и сульфат кальция все же немного растворяются в воде, и иногда их считают слегка растворимыми веществами.
  8. Изображение с названием Determine Solubility Step 8

    8

    Соединения OH и S2- нерастворимы в воде. Это соответственно ионы гидроксида и сульфида.

    • Исключения: помните о щелочных металлах (группа IA) и о том, что почти все их соединения растворимы? Так вот, ионы Li+, Na+, K+, Rb+ и Cs+ образуют растворимые гидроксиды и сульфиды. Кроме того, растворимы соли кальция Ca2+, стронция Sr2+ и бария Ba2+ (группа IIA). Учтите, что значительная часть молекул гидроксидов этих элементов все же не растворяется, поэтому иногда их считают слабо растворимыми.
  9. Изображение с названием Determine Solubility Step 9

    9

    Соединения ионов CO32- и PO43- нерастворимы. Эти ионы образуют карбонаты и фосфаты, которые обычно не растворяются в воде.

    • Исключения: данные ионы образуют растворимые соединения с ионами щелочных металлов: Li+, Na+, K+, Rb+ и Cs+, а также с аммонием NH4+.

    Реклама

  1. Изображение с названием Determine Solubility Step 10

    1

    Найдите произведение растворимости Ksp (это постоянная величина). Каждое соединение имеет свою константу Ksp. Ее значения для различных веществ приведены в справочниках и на сайте (на английском языке). Значения произведения растворимости определяются экспериментально и они могут значительно отличаться друг от друга в различных источниках, поэтому лучше пользоваться таблицей для Ksp в вашем учебнике химии, если такая таблица там есть. Если не указано другого, в большинстве таблиц приводится произведение растворимости при температуре 25ºC.

    • К примеру, если вы растворяете иодид свинца PbI2, найдите для него произведение растворимости. На сайте bilbo.chm.uri.edu указано значение 7,1×10–9.
  2. Изображение с названием Determine Solubility Step 11

    2

    Запишите химическое уравнение. Сначала определите, на какие ионы распадется молекула вещества при растворении. Затем запишите уравнение с Ksp с одной стороны и соответствующими ионами с другой.

    • В нашем примере молекула PbI2 расщепляется на ион Pb2+ и два иона I. При этом достаточно установить заряд лишь одного иона, так как в целом раствор будет нейтральным.
    • Запишите уравнение: 7,1×10–9 = [Pb2+][I]2.
  3. Изображение с названием Determine Solubility Step 12

    3

    Преобразуйте уравнение так, чтобы решить его. Перепишите уравнение в простом алгебраическом виде. Используйте при этом то, что вам известно о количестве молекул и ионов. Подставьте вместо числа атомов растворяемого соединения неизвестную величину х и выразите количество ионов через х.

    • В нашем примере необходимо переписать следующее уравнение: 7,1×10–9 = [Pb2+][I]2.
    • Поскольку в соединение входит лишь один атом свинца (Pb), число растворенных молекул будет равняться количеству свободных ионов свинца. Таким образом, мы можем приравнять [Pb2+] и x.
    • Поскольку на каждый ион свинца приходится два иона йода (I), число атомов йода следует приравнять 2x.
    • В результате получается уравнение 7,1×10–9 = (x)(2x)2.
  4. Изображение с названием Determine Solubility Step 13

    4

    При необходимости учтите общие ионы. Пропустите данный шаг, если вещество растворяется в чистой воде. Однако если вы используете раствор, который уже содержит один или более интересующих вас ионов (общих ионов), растворимость может значительно снизиться.[4]
    Эффект общих ионов особенно заметен для слабо растворимых веществ, и в подобных случаях можно предполагать, что подавляющее большинство растворенных ионов уже присутствовали в растворе ранее. Перепишите уравнение и учтите в нем известные молярные концентрации (молей на литр, или M) уже растворенных ионов. Откорректируйте неизвестные величины х для этих ионов.[5]

    • Например, если иодид свинца уже присутствует в растворе с концентрацией 0,2M, следует переписать уравнение следующим образом: 7,1×10–9 = (0,2M+x)(2x)2. Поскольку величина 0,2M намного больше x, можно записать уравнение в виде 7,1×10–9 = (0,2M)(2x)2.
  5. Изображение с названием Determine Solubility Step 14

    5

    Решите уравнение. Найдите величину x, чтобы узнать, насколько растворимо данное соединение. Ввиду определения произведения растворимости ответ будет выражен в молях растворенного вещества на литр воды. Для вычисления конечного результата может понадобиться калькулятор.

    • Для растворения в чистой воде, то есть при отсутствии общих ионов, находим:
    • 7,1×10–9 = (x)(2x)2
    • 7,1×10–9 = (x)(4x2)
    • 7,1×10–9 = 4x3
    • (7,1×10–9)/4 = x3
    • x = ∛((7,1×10–9)/4)
    • x = 1,2 x 10-3 молей на литр воды. Это очень малое количество, поэтому данное вещество практически нерастворимо.

    Реклама

Что вам понадобится

  • Таблица произведений растворимости (Ksp) различных соединений.

Советы

  • Если имеются экспериментальные данные о растворимости соединения, можно использовать то же уравнение для того, чтобы вычислить произведение растворимости Ksp для данного вещества.[6]

Реклама

Предупреждения

  • Несмотря на отсутствие общепринятого согласия насчет терминов, химики согласны относительно большинства веществ. Разногласия могут возникнуть лишь в случае немногих соединений, для которых в различных таблицах приведены разные значения.
  • В некоторых довольно старых справочниках соединение NH4OH отнесено к растворимым. Это неверно: хотя и можно выявить ионы NH4+ и OH в малых количествах, их нельзя выделить, чтобы получить соединение.[7]

Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 31 420 раз.

Была ли эта статья полезной?

Растворимость (Р, χ или ks)  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 mр.в. – масса растворенного вещества, г

           mр-ля – масса растворителя, г

Иногда используют обозначение коэффициент растворимости kS.

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 20oС:

Вещество

Растворимость, г на 100 г H2O

Вещество

Растворимость, г на 100 г H2O

NH4NO3

177

H3BO3

6

NaCl

36

CaCO3

0,0006

NaHCO3

10

AgI

0,0000002

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*

Растворимость твердых веществ в жидкостях зависит от структуры твердого вещества (от типа кристаллической решетки твердого вещества). Например, вещества с металлическими кристаллическими решетками (железо, медь и др.) очень мало растворимы в воде. Вещества с ионной кристаллической решеткой, как правило, хорошо растворимы в воде.

Есть замечательное правило: “подобное хорошо растворяется в подобном”. Вещества с ионным или полярным типом связи хорошо растворяются в полярных растворителях. Например, соли хорошо растворимы в воде. В то же время неполярные вещества, как правило, хорошо растворяются в неполярных растворителях.

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 20oС 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.

Температура различным образом влияет на растворимость твердых веществ в воде. В большинстве случаев растворимость твердых веществ возрастает с повышением температуры. Например, растворимость нитрата натрия NaNO3 и нитрата калия КNO3 при нагревании увеличивается (процесс растворения протекает с поглощением теплоты). Растворимость NaCl при увеличении температуры возрастает незначительно, что связано с почти нулевым тепловым эффектом растворения поваренной соли. 

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:

mр.в. = mр-ра⋅ωр.в. = 100⋅0,24 = 24 г

Масса воды равна: 

mводы = mр-ра – mр.в. = 100 — 24 = 76 г

Определяем растворимость:

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

Ответ: χ = 31,6 г

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.

Ответ: 5,49М

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?

* Материалы портала onx.distant.ru

Таблица растворимости

Скачать изображение

Растворимость — это свойство вещества растворяться в воде или другом растворителе. В воде могут растворяться и
твёрдые и жидкие и газообразные вещества. По растворимости все вещества делятся на три группы:

  • хорошо растворимые
  • мало растворимые
  • нерастворимые

Абсолютно нерастворимых веществ несуществует, поэтому название нерастворимые условно и нужно читать
«практически нерастворимые».

Растворимость веществ зависит от температуры зависит от температуры и давления, так, например, вещество KNO3
(нитрат калия) при температуре +20°C имеет растворимость 31,6 г / 100 г воды, а при температуре +100°C — 245 г / 100 г воды.

Нерастворимые вещества

Твёрдые

  • Стекло
  • Сера
  • Золото

Жидкие

  • Бензин
  • Растительное масло

Малорастворимые вещества

Твёрдые

  • Алебастр
  • Сульфат свинца

Жидкие

  • Диэтиловый эфир
  • Бензол

Газообразные

  • Метан
  • Азот
  • Кислород

Растворимые вещества

Твёрдые

  • Соль
  • Медный купорос

Газообразные

  • Хлороводород
  • Аммиак
Катионы
Анионы
OH F Cl Br I S2- NO3 CO32- SiO32- SO42- PO43-
H+ Р Р Р Р Р М Р Н Р Р
Na+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
K+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
NH4+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
Mg2+ Н РК Р Р Р М Р Н РК Р РК
Ca2+ М НК Р Р Р М Р Н РК М РК
Sr2+ М НК Р Р Р Р Р Н РК РК РК
Ba2+ Р РК Р Р Р Р Р Н РК НК РК
Sn2+ Н Р Р Р М РК Р Н Н Р Н
Pb2+ Н Н М М М РК Р Н Н Н Н
Al3+ Н М Р Р Р Г Р Г НК Р РК
Cr3+ Н Р Р Р Р Г Р Г Н Р РК
Mn2+ Н Р Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Fe2+ Н М Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Fe3+ Н Р Р Р Р Г Н Р РК
Co2+ Н М Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Ni2+ Н М Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Cu2+ Н М Р Р Н Р Г Н Р Н
Zn2+ Н М Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Cd2+ Н Р Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Hg2+ Н Р Р М НК НК Р Н Н Р Н
Hg22+ Н Р НК НК НК РК Р Н Н М Н
Ag+ Н Р НК НК НК НК Р Н Н М Н
Катионы
Анионы
OH F Cl Br I S2- NO3 CO32- SiO32- SO42- PO43-
Таблица 1. Растворимость веществ

  • Рвещество хорошо растворимо в воде
  • Мвещество малорастворимо в воде
  • Нвещество практически нерастворимо в воде, но легко растворяется в слабых или разбавленных кислотах
  • РКвещество нерастворимо в воде и растворяется только в сильных неорганических кислотах
  • НКвещество нерастворимо ни в воде, ни в кислотах
  • Гвещество полностью гидролизуется при растворении и не существует в контакте с водой
  • вещество не существует

Список растворимости элементов

Скачать статью в формате PDF.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти девушку мусульманка
  • Как составить хэштеги
  • Как найти нормализованную мантиссу числа
  • Как составить бизнес план проката
  • Как найти свой ip адрес в craftsman