Bevezetés a kémiába

kifejezések

• literNEM SI metrikus rendszer térfogategysége, amely egyenlő 1 köbdeciméterrel (dm3), 1000 köbcentiméter ( cm3) vagy 1/1 000 köbméter (m3)
• moláris oldhatóság Az anyag (az oldott anyag) mólszáma, amely disszo lehet lved / liter oldat, mielőtt az oldat telítetté válna.
• telített Az összes oldott anyagot tartalmazza, amely adott hőmérsékleten feloldható.
• telített oldat Olyan, amelyben az oldószer nem oldhat többet adott oldott anyag adott hőmérsékleten.

Moláris oldhatóság

Az anyag oldhatósági terméke (Ksp) az egyensúlyi koncentrációk aránya. A oldhatósági termékhez közvetlenül kapcsolódó moláris oldhatóság az oldott anyag literenként oldható móljainak száma, mielőtt az oldat telítetté válna. Miután az oldat telített, minden további oldott anyag kicsapódik az oldatból. Az egységek molaritás (M) vagy mol-liter-1 (mol / L).

A moláris oldhatóság kiszámítása

A moláris oldhatóság és az oldhatósági termék közötti kapcsolat azt jelenti, hogy használja a másik megtalálásához.

1. példa:

Az AgI Ksp értéke 8,5 x 10-17 25 ° C-on. Mi a moláris oldhatóság? (Legyen s = a vegyület oldhatósága vízben, amelyet általában az ICE táblázatban x-ként határozunk meg.)

Megoldás:

A reakció kiegyensúlyozott egyenlete:

AgI (s) \ balra nyíl Ag ^ + (aq) + I ^ – (aq)

A Ksp képlete a következő:

Ksp =

Ksp = s2 = 8,5 x 10-17

ahol s az egyes ionok koncentrációja egyensúlyban. Most oldja meg s-t:

s2 = 8,5 x 10-17

s = \ sqrt {8,5 \ szor 10 ^ {- 17}}

s = 9,0 x 10-9 mol / L

Az AgI moláris oldhatósága 9,0 x 10-9 mol / L.

2. példa:

Az oldhatóság a kadmium-karbonát (CdCO3) és az ezüst-karbonát (Ag2CO3) termékei szinte teljesen megegyeznek. Hasonlítsa össze moláris oldhatóságukat 25 ° C-os vízben.

Megoldás:

Kadmium-karbonát esetében:

CdCO_3 (s) \ leftrightarrow Cd ^ {2+} (aq) + CO_3 \ ^ {2+} (aq)

Ksp =

s2 = 5,2 x 10-12

s = 2,3 x 10- 6 mol / L

Ezüst-karbonát esetében a kifejezés kissé eltér. Mivel minden mól só két mol Ag + -iont termel, az Ag + értéke 2s:

Ag_2CO_3 (s) \ balra egyenes 2Ag ^ + (aq) + CO_3 ^ {2-} (aq)

Ksp = 2

(2s) 2s = 8,2 x 10-12

4s3 = 8,2 x 10-12

s = 1,3 x 10-4 mol / L

Noha a kadmium-karbonát és az ezüst-karbonát oldhatósági termékei közel azonosak, mol / L-ben való oldhatóságuk 100-szoros mértékben különbözik. Az ezüst-karbonát oldhatósága érzékeny a a fémion-koncentrációt, mert karbonátiononként két ezüstionra van szükség a szilárd kristály felépítéséhez. Ezért az oldhatósági termék expressziójának formája más.

Relatív oldhatóság

Ha a vegyületek oldhatósága vagy relatív oldhatósága eltérő, akkor elválaszthatók. Például az extrakció során a tudósok egy folyadékban oldott anyagot vesznek fel, és arra kényszerítik, hogy egy másik folyadékban oldódjon. A koffeint ki kell vonni a kávébabból, hogy italokban, például szódában használják. A koffeint általában szén-dioxidban oldják, amelyet 300 K fölé hevítenek és 73 atm-re nyomás alá helyeznek, így folyadékká válik. Ezután a hőmérséklet csökken (csökkenti a koffein szén-dioxidban való oldhatóságát), és vizet ad hozzá. A rendszer hagyja elérni az egyensúlyt. Mivel a koffein jobban oldódik vízben, mint szén-dioxidban, ennek nagy része a vízbe kerül.

A papírkromatográfiának nevezett technika a vegyületek relatív oldhatóságát is kihasználja. Papírkromatográfiás módszerrel kis mennyiségű keveréket helyezünk a papírra, körülbelül 1 cm-re az élétől. Ezután a papírt kis mennyiségű oldószerben zárt tartályban szuszpendáljuk. Amint az oldószer felemelkedik a papíron, a keverék komponensei a relatív oldhatóság alapján elválnak. Amint az oldószer a tetejéhez közeledik, jelet készítenek a szint rögzítésére, és a papírt eltávolítják és megszárítják.Néhány alkatrész színes és szabad szemmel is látható, de néhányat ultraibolya lámpával kell megfesteni vagy besugározni. Az oldott anyag mindig az oldószer távolságának ugyanolyan töredékével mozog, amíg a hőmérséklet állandó. Az oldott anyag egy adott oldószerben megtett távolsága felhasználható a vegyület azonosítására.