Ako určiť rozpustnosť: 14 krokov (s obrázkami)

Rozpustnosť sa v chémii používa na opis vlastností pevnej zlúčeniny, ktorá sa zmieša s tekutinou a úplne sa v nej rozpustí bez toho, aby zostali nerozpustené častice. Rozpustné sú len iónové (nabité) zlúčeniny. Na praktické účely stačí zapamätať si niekoľko pravidiel alebo sa odvolať na ich zoznam, aby ste vedeli, či väčšina iónových zlúčenín zostane po kvapnutí do vody v pevnom skupenstve, alebo sa ich značná časť rozpustí. V skutočnosti sa určitý počet molekúl rozpustí, aj keď túto zmenu nevidíte, takže na presné experimenty možno budete potrebovať vedieť, ako toto množstvo vypočítať.

Metóda 1 z 2:Použitie rýchlych pravidiel


Naučte sa o iónových zlúčeninách. Každý atóm má zvyčajne určitý počet elektrónov, ale niekedy získajú jeden elektrón navyše alebo jeden stratia prostredníctvom procesu známeho ako prenos elektrónov. Výsledkom je ión, ktorý má elektrický náboj. Keď sa ión so záporným nábojom (elektrón navyše) stretne s iónom s kladným nábojom (chýba mu elektrón), spoja sa podobne ako záporný a kladný koniec 2 magnetov. Výsledkom je iónová zlúčenina.

  • Ióny so záporným nábojom sa nazývajú anióny, zatiaľ čo ióny s kladným nábojom sú katióny.
  • Za normálnych okolností sa počet elektrónov v atóme rovná počtu protónov, čím sa elektrické náboje rušia.


Pochopenie rozpustnosti. Molekuly vody (H2O) majú nezvyčajnú štruktúru, vďaka ktorej sa podobajú magnetu: jeden koniec má kladný náboj, zatiaľ čo druhý má záporný. Keď kvapnete iónovú zlúčeninu do vody, tieto vodné „magnety“ sa okolo nej zhromaždia a snažia sa od seba odtrhnúť kladné a záporné ióny.[1]

  • Niektoré iónové zlúčeniny nie sú veľmi dobre zlepené; sú to rozpustné pretože voda ich od seba odtrhne a rozpustí. Iné zlúčeniny sú viazané silnejšie a sú nerozpustné pretože môžu držať spolu napriek molekulám vody.
  • Niektoré zlúčeniny majú vnútorné väzby, ktoré majú podobnú silu ako ťah vody. Tieto procesy sa nazývajú mierne rozpustný, pretože značná časť zlúčenín sa od seba odtrhne, ale zvyšok zostane pohromade.


Preštudujte si pravidlá rozpustnosti. Keďže interakcie medzi atómami sú pomerne zložité, nie je vždy intuitívne, ktoré zlúčeniny sú rozpustné a ktoré nerozpustné. Vyhľadajte prvý ión v zlúčenine v zozname nižšie a zistite, ako sa zvyčajne správa, potom skontrolujte výnimky, aby ste sa uistili, že druhý ión nemá neobvyklú interakciu.

  • Napríklad na kontrolu chloridu strontnatého (SrCl2), hľadajte Sr alebo Cl v tučných krokoch nižšie. Cl je „zvyčajne rozpustný“, preto si pod ním skontrolujte výnimky. Sr nie je uvedený ako výnimka, takže SrCl2 musia byť rozpustné.
  • Najčastejšie výnimky z každého pravidla sú napísané pod ním. Existujú aj ďalšie výnimky, ale na bežnej hodine chémie alebo v laboratóriu sa s nimi pravdepodobne nestretnete.


Rozpoznať, že zlúčeniny sú rozpustné, ak obsahujú alkalické kovy. Medzi alkalické kovy patria Li+, Na+, K+, Rb+ a Cs+. Nazývajú sa aj prvky skupiny IA: lítium, sodík, draslík, rubídium a cézium. Takmer každá zlúčenina, ktorá obsahuje jeden z týchto iónov, je rozpustná.

  • Výnimka: Li3PO4 je nerozpustný.


Pochopte, že niektoré ďalšie zlúčeniny sú rozpustné. Patria sem zlúčeniny NO3-, C2H3O2-, NIE2-, ClO3-, a ClO4-. Respektíve sú to dusičnanové, octanové, dusitanové, chlorečnanové a chlóranové ióny. Všimnite si, že acetát sa často označuje skratkou OAC.[2]

  • Výnimky: Ag(OAc) (octan strieborný) a Hg(OAc)2 (octan ortuťnatý) sú nerozpustné.
  • AgNO2– a KClO4– sú len „slabo rozpustné.“


Všimnite si, že zlúčeniny Cl-, Br- a I- sú zvyčajne rozpustné. Chloridové, bromidové a jodidové ióny takmer vždy tvoria rozpustné zlúčeniny, ktoré sa nazývajú halogénové soli.

  • Výnimka: Ak sa niektorý z nich spáruje s iónmi striebra Ag+, ortuti Hg22+ alebo olovo Pb2+, výsledok je nerozpustný. To isté platí aj pre menej bežné zlúčeniny vytvorené zo spárovania s meďou Cu+ a táliom Tl+.


Uvedomte si, že zlúčeniny obsahujúce SO42- sú zvyčajne rozpustné. Síranový ión vo všeobecnosti tvorí rozpustné zlúčeniny, ale existuje niekoľko výnimiek.

  • Výnimky: Síranový ión tvorí nerozpustné zlúčeniny s týmito iónmi: stroncium Sr2+, bárium Ba2+, olovo Pb2+, striebro Ag+, vápnik Ca2+, rádium Ra2+ a dvojatómové striebro Ag22+. Všimnite si, že síran strieborný a síran vápenatý sa rozpúšťajú len natoľko, že ich niektorí ľudia nazývajú mierne rozpustné.


Vedieť, že zlúčeniny obsahujúce OH- alebo S2- sú nerozpustné. Sú to hydroxidové a sulfidové ióny.

  • Výnimky: Spomeňte si na alkalické kovy (skupina I-A) a na to, ako radi tvoria rozpustné zlúčeniny? Li+, Na+, K+, Rb+ a Cs+ tvoria rozpustné zlúčeniny s hydroxidovými alebo sulfidovými iónmi. Okrem toho hydroxid vytvára rozpustné soli s iónmi alkalických zemín (skupina II-A): vápnika Ca2+, stroncia Sr2+ a bária Ba2+. Všimnite si, že zlúčeniny vznikajúce z hydroxidu a alkalickej zeminy majú práve toľko molekúl, ktoré zostávajú viazané, že sa niekedy považujú za „mierne rozpustné.“


Pochopte, že zlúčeniny obsahujúce CO32- alebo PO43 – sú nerozpustné. Posledná kontrola uhličitanových a fosforečnanových iónov a mali by ste vedieť, čo môžete od svojej zlúčeniny očakávať.

  • Výnimky: Tieto ióny tvoria rozpustné zlúčeniny s obvyklými podozrivými, alkalickými kovmi Li+, Na+, K+, Rb+ a Cs+, ako aj s amóniom NH4+.

Metóda 2 z 2:Výpočet rozpustnosti z Ksp


Vyhľadajte konštantu rozpustnosti produktu (Ksp). Táto konštanta je pre každú zlúčeninu iná, preto si ju budete musieť vyhľadať v tabuľke v učebnici. Keďže sa tieto hodnoty určujú experimentálne, môžu sa v jednotlivých tabuľkách značne líšiť, preto je najlepšie riadiť sa tabuľkou v učebnici, ak ju má. Ak nie je uvedené inak, väčšina tabuliek predpokladá, že pracujete pri teplote 25 °C.

  • Napríklad, ak rozpúšťate jodid olovnatý alebo PbI2, zapíšte konštantu rozpustnosti produktu.


Napíšte chemickú rovnicu. Najprv určte, ako sa zlúčenina pri rozpúšťaní rozpadá na ióny. Ďalej napíšte rovnicu s Ksp na jednej strane a ióny zložiek na druhej strane.

  • Napríklad molekula PbI2 sa rozdelí na ióny Pb2+, I- a druhý I-. (Potrebujete poznať alebo vyhľadať náboj iba 1 iónu, pretože viete, že celková zlúčenina bude mať vždy neutrálny náboj.)
  • Napíšte rovnicu 7.1×10-9 = [Pb2+][I-]2
  • Rovnica je konštanta rozpustnosti produktu, ktorú možno nájsť pre 2 ióny v tabuľke rozpustnosti. Keďže existujú 2 I- ióny, I- je na druhú mocninu.


Upravte rovnicu na použitie premenných. Prepíšte rovnicu ako jednoduchú algebrickú úlohu, pričom využite to, čo viete o počte molekúl a iónov. Nastavte x ako množstvo zlúčeniny, ktorá sa rozpustí, a prepíšte premenné predstavujúce počty jednotlivých iónov v tvare x.

  • V našom príklade musíme prepísať 7.1×10-9 = [Pb2+][I-]2
  • Keďže v zlúčenine je 1 olovnatý ión (Pb2+), počet rozpustených molekúl zlúčeniny sa bude rovnať počtu voľných olovnatých iónov. Takže môžeme nastaviť [Pb2+] na x.
  • Keďže na každý olovnatý ión pripadajú 2 jódové ióny (I-), môžeme stanoviť počet jódových atómov rovnajúci sa 2x štvorcu.
  • Rovnica je teraz 7.1×10-9 = (x)(2x)2


Zohľadnite spoločné ióny, ak sú prítomné. Tento krok vynechajte, ak zlúčeninu rozpúšťate v čistej vode. Ak sa zlúčenina rozpúšťa v roztoku, ktorý už obsahuje jeden alebo viacero iónov zložky („spoločný ión“), rozpustnosť sa však výrazne znižuje. Spoločný iónový efekt je najvýraznejší v zlúčeninách, ktoré sú väčšinou nerozpustné, a v týchto prípadoch môžete predpokladať, že prevažná väčšina iónov v rovnovážnom stave pochádza z iónu už prítomného v roztoku. Prepíšte rovnicu tak, aby obsahovala známu molárnu koncentráciu (móly na liter alebo M) iónov, ktoré sa už nachádzajú v roztoku, a nahraďte hodnotu x, ktorú ste použili pre daný ión.[3]

  • Napríklad, ak by sa naša zlúčenina jodidu olovnatého rozpúšťala v roztoku s 0.2 M chlorid olovnatý (PbCl2) by sme našu rovnicu prepísali ako 7.1×10-9 = (0.2M+x)(2x)2. Potom, keďže 0.2M je taká vyššia koncentrácia ako x, že ju môžeme bezpečne prepísať ako 7.1×10-9 = (0.2M)(2x)2.

  • Vyriešte rovnicu. Vyriešte x a dozviete sa, ako je zlúčenina rozpustná. Vzhľadom na to, ako je definovaná konštanta rozpustnosti, bude vaša odpoveď vyjadrená v móloch rozpustenej zlúčeniny na liter vody. Na zistenie konečnej odpovede budete možno potrebovať kalkulačku.

    • Nasledujúce údaje sa týkajú rozpustnosti v čistej vode, nie so žiadnymi bežnými iónmi.
    • 7.1×10-9 = (x)(2x)2
    • 7.1×10-9 = (x)(4×2)
    • 7.1×10-9 = 4×3
    • (7.1×10-9) ÷ 4 = x3
    • x = ∛((7.1×10-9) ÷ 4)
    • x = 1.2 x 10-3 mole na liter sa rozpustí. Ide o veľmi malé množstvo, takže viete, že táto zlúčenina je v podstate nerozpustná.
  • Odkazy