Soluzione acquosa

I grumi di zucchero si dissolvono in acqua. Con licenza

Quali sono le soluzioni acquose?

IL soluzione acquosa Sono quelle soluzioni che usano l'acqua per abbattere una sostanza. Ad esempio, fango o acqua di zucchero. Quando una specie chimica si è sciolta in acqua, questa è indicata la scrittura (aq) dopo il nome chimico.

Sostanze idrofili (che amano l'acqua) e molti composti ionici si dissolvono o si dissociano in acqua. Ad esempio, quando il sale da tavola o il cloruro di sodio si dissolve in acqua, si dissocia sui suoi ioni per formare Na+ (Aq) e Cl- (Aq).

Le sostanze idrofobiche (che respingono l'acqua) non sono generalmente sciolte in acqua o formano soluzioni acquose. Ad esempio, mescolare olio e acqua non dà origine a dissociazione o dissociazione.

Molti composti organici sono idrofobici. I non elettroliti possono dissolversi in acqua, ma non dissocia sugli ioni e mantenere la loro integrità come molecole. Esempi di non elettroliti includono zucchero, glicerolo, urea e metilsolfonilmetano (MSM).

Proprietà delle soluzioni acquose

- Le soluzioni acquose di solito conducono elettricità. Le soluzioni che contengono elettroliti forti tendono ad essere buoni conduttori elettrici (ad esempio acqua di mare), mentre le soluzioni che contengono elettroliti deboli tendono ad essere conduttori poveri (ad esempio acqua di rubinetto).

Il motivo è che gli elettroliti forti si dissociano completamente in acqua nell'acqua, mentre gli elettroliti deboli si dissociano in modo incompleto.

- Quando si verificano reazioni chimiche tra le specie in una soluzione acquosa, le reazioni sono generalmente reazioni a doppia spostamento (anche chiamate metatesi o doppia sostituzione).

In questo tipo di reazione, il catione di un reagente prende il posto del catione nell'altro reagente, formando in genere un legame ionico. Un altro modo di pensarci è che gli ioni reattivi "cambiano coppia".

- Le reazioni della soluzione acquosa possono portare a prodotti solubili in acqua o possono produrre un precipitato.

Un precipitato è un composto con una bassa solubilità che spesso cade dalla soluzione come un solido.

- Termini acidi, base e pH si applicano solo a soluzioni acquose. Ad esempio, è possibile misurare il pH del succo di limone o aceto (due soluzioni acquose) e sono acidi deboli, ma non è possibile ottenere informazioni significative dal test dell'olio vegetale con pH.

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Perché alcuni solidi si dissolvono nell'acqua?

Lo zucchero che usiamo per addolcire il caffè o il tè è un solido molecolare, in cui le singole molecole sono mantenute da forze intermolecolari relativamente deboli.

Quando lo zucchero si dissolve in acqua, i legami deboli tra le singole molecole di saccarosio vengono rotti e queste molecole C12H22O11 vengono rilasciate nella soluzione.

L'energia è necessaria per rompere i legami tra le molecole di C12H22O11 in saccarosio. L'energia è anche necessaria per rompere i legami idrogeno nell'acqua che devono essere interrotti per inserire una di queste molecole di saccarosio in soluzione.

Lo zucchero si dissolve in acqua perché l'energia segue quando le molecole leggermente polari di saccarosio formano legami intermolecolari con le molecole di acqua polare.

I legami deboli che si formano tra il soluto e il solvente compensano l'energia necessaria per alterare la struttura del soluto sia puro che solvente.

In caso di zucchero e acqua, questo processo funziona così bene che fino a 1.800 grammi di saccarosio possono dissolversi in un litro d'acqua.

I solidi ionici (o sali) contengono ioni positivi e negativi, che rimangono uniti grazie alla grande forza di attrazione tra particelle con carichi opposti.

Quando uno di questi solidi si dissolve in acqua, gli ioni che formano il solido vengono rilasciati in soluzione, dove sono associati alle molecole di solvente polare.

NaCl (s) ”Na + (aq) + cl- (aq)

Generalmente, possiamo supporre che i sali si dissociano sui loro ioni quando si dissolvono in acqua.

I composti ionici si dissolvono in acqua se l'energia staccata quando gli ioni interagiscono con le molecole d'acqua compensano l'energia necessaria per rompere i legami ionici nel solido e l'energia necessaria per separare le molecole d'acqua in modo che gli ioni possano essere inseriti nella soluzione.

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Regole di solubilità

A seconda della solubilità di un soluto, ci sono tre possibili risultati:

1) Se la soluzione ha meno soluto della quantità massima in grado di dissolvere (la sua solubilità), è una soluzione diluita.

2) Se la quantità di soluto è esattamente la stessa quantità della sua solubilità, è satura.

3) Se c'è più soluto di quello che è in grado di dissolvere, il soluto in eccesso viene separato dalla soluzione.

Se questo processo di separazione include la cristallizzazione, forma un precipitato. La precipitazione riduce la concentrazione del soluto in saturazione per aumentare la stabilità della soluzione.

Le seguenti sono le regole di solubilità per i solidi ionici comuni. Se due regole sembrano contraddire, il precedente ha la priorità.

1. Sali contenenti elementi del gruppo I (li⁺, N / a⁺, K⁺, Cs⁺, Rb⁺) Sono solubili. Ci sono poche eccezioni a questa regola. I sali contenenti lo ione di ammonio (NH₄⁺) Sono anche solubili.

2. Sali contenenti nitrati (no₃^-) Sono generalmente solubili.

3. I sali contenenti cl -, br - o i - sono generalmente solubili. Importanti eccezioni a questa regola sono i sali di Haluro⁺, PB2⁺ e (HG2)²⁺. Pertanto, AGCL, PBBR₂ e Hg₂Cl₂ Sono insolubili.

4. La maggior parte dei sali d'argento sono insolubili. Agno₃ e AG (c₂H₃O₂) Vendite solubili in argento d'argento. Praticamente, tutti gli altri sono insolubili.

5. La maggior parte dei sali di solfato sono solubili. Importanti eccezioni a questa regola includono caso₄, Baso₄, PBSO₄, Ag₂SO4 e SRSO₄.

6. La maggior parte dei sali di idrossido sono solo leggermente solubili. I sali di idrossido dagli elementi del gruppo I sono solubili. I sali di idrossido dal gruppo II (CA, SR e BA) sono leggermente solubili.

Sali di idrossido di metallo di transizione e₃⁺ Sono insolubili. Quindi, Faith (Oh)₃, Al (Oh)₃, CO (OH)₂ Non sono solubili.

7. La maggior parte dei solfuri in metallo di transizione sono altamente insolubili, tra cui CD, FES, ZNS e AG₂S. Arsenico, antimonio, bismuto e solfuri di piombo sono anche insolubili.

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8. I carbonati sono spesso insolubili. Carbonati del gruppo II (Caco₃, Srco₃ e Bacco₃) Sono insolubili, proprio come Feco₃ e PBCO₃.

9. I cromatici sono spesso insolubili. Gli esempi includono PBCRO₄ e Bacro₄.

10. Fosfati come CA₃(Po₄)₂ e Ag₃Po₄ Sono spesso insolubili.

undici. Fluoruri come BAF₂, Mgf₂ e PBF₂ Sono spesso insolubili.

Esempi di solubilità nelle soluzioni acquose

Coda, acqua salata, pioggia, soluzioni acide, soluzioni di base e soluzioni di sale sono esempi di soluzioni acquose. Quando si dispone di una soluzione acquosa, un precipitato può essere indotto dalle reazioni di precipitazione.

Le reazioni di precipitazione sono talvolta chiamate reazioni di "spostamento a doppio spostamento". Per determinare se si forma un precipitato quando vengono miscelate soluzioni acquose di due composti:

1. Scrivi tutti gli ioni in soluzione.

2. Combinali (cationi e anioni) per ottenere tutti i potenziali precipitati.

3. Utilizzare le regole di solubilità per determinare quale (if) combinazione è insolubile e precipitato.

Esempio 1: cosa succede quando BA viene miscelato (no₃)_{2 (AQ)} e na₂Co_{3 (aq)}?

Ioni presenti in soluzione: BA²⁺, NO₃^-, N / a⁺, Co₃^2-

Potenziali precipitati: Bacco₃, Nano3

Regole di solubilità: Bacco₃ è insolubile (regola 5), ​​nano₃ è solubile (Regola 1).

Equazione chimica completa:

Bagno₃)₂(aq) + na₂Co₃(aq) "Bacco₃(s) + 2nano₃ (AQ)

Equazione ionica netta:

Ba²⁺_(AQ) + Co₃^2-_(AQ) "Bacco_{3 (s)}

Esempio 2: cosa succede quando Pb è miscelato (no₃)₂ (AQ) e NH₄I (aq)?

Ioni presenti in soluzione: PB²⁺, NO₃^-, NH₄⁺, Yo^-

Potenziali precipitati: PIL₂, NH₄NO₃

Regole di solubilità: PIL₂ è insolubile (regola 3), NH₄NO₃ è solubile (Regola 1).

Equazione chimica completa: PB (no₃)_{2 (aq)} + 2nh₄Yo_(AQ) "PIL_{2 (s)} + 2nh₄NO_{3 (aq)}

Equazione ionica netta: PB²⁺_(AQ) + 2i^-_(AQ) "PIL_{2 (s).}

Riferimenti

1. Definizione acquosa (soluzione acquosa). Recuperato da Thoughtco.com.
2. Regole di solubilità. Chimica recuperata.Librettexts.org.
3. Soluzione acquosa. Estratto da Saylordotorg.Github.Io.