Студент бакалавриата
  1. Общая химия  1.1. Введение в Химию  1.2. Структура атома  1.2.1. Субатомные частицы  1.2.2. Атомная модель  1.2.3. Квантовые числа  1.2.4. Электронная конфигурация  1.2.5. Периодические тенденции  1.2.6. Изотопы и их применения  1.3. Химическая связь  1.3.1. Ионная связь  1.3.2. Ковалентные связи  1.3.3. Металлическая связь  1.3.4. Гибридизация  1.3.5. Молекулярная геометрия и теория ВЕСЗР  1.3.6. Полярность связи и дипольный момент  1.4. Стехиометрия  1.4.1. Понятие моль  1.4.2. Эмпирическая и молекулярная формула  1.4.3. Ограничивающий реагент и избыток реагента  1.4.4. Процентный выход и чистота  1.4.5. Расчет разведения  1.5. Состояния вещества  1.5.1. Газовые законы  1.5.2. Материя и межмолекулярные силы  1.5.3. Твёрдые тела и кристаллические структуры  1.5.4. Диаграмма фаз  1.5.5. Плазма и сверхкритическая жидкость  1.6. Химические реакции  1.6.1. Типы химических реакций  1.6.2. Балансировка химических уравнений  1.6.3. Термохимические реакции  1.6.4. Энергетические профили реакций  1.7. Растворы и смеси  1.7.1. Единицы измерения концентрации  1.7.2. Свойства синдрома  1.7.3. Растворимость и правила растворимости  1.7.4. Закон Генри и Закон Рауля  1.7.5. Partition coefficient  1.8. Химическое равновесие  1.8.1. Закон действия масс  1.8.2. Принцип Ле Шателье  1.8.3. Реакционный коэффициент  1.8.4. Чтобы воспользоваться этим онлайн-калькулятором для расчета константы равновесия, введите константу равновесия (Eq.) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет константы равновесия с заданными входными значениями -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Кислотно-щелочной баланс  1.9. Кислоты и основания  1.9.1. Определения Аррениуса, Брёнстеда–Лоури и Льюиса  1.9.2. pH и pOH  1.9.3. Титрование кислоты и основания  1.9.4. Буферный раствор  1.9.5. Кислотно-основной индикатор  1.9.6. Полипротные кислоты и основания  1.10. Электрохимия  1.10.1. Окислительно-восстановительные реакции  1.10.2. Гальванические и Электролитические Элементы  1.10.3. Уравнение Нернста  1.10.4. Электролиз  1.10.5. Законы электролиза Фарадея  1.11. Термодинамика  1.11.1. Законы термодинамики  1.11.2. Enthalpy, entropy and Gibbs free energy  1.11.3. Спонтанность реакций  1.11.4. Термодинамические циклы (закон Гесса, цикл Карно)  1.12. Кинетика  1.12.1. Закон скорости и порядок реакции  1.12.2. Энергия активации и катализаторы  1.12.3. Collision theory  1.12.4. Механизм реакции  1.12.5. Теория переходного состояния
  2. Органическая химия  2.1. Структура и взаимосвязь  2.1.1. Гибридизация в углеродных соединениях  2.1.2. Резонанс и ароматизация  2.1.3. Molecular orbitals  2.1.4. Индуктивные и мезомерные эффекты  2.2. Углеводороды  2.2.1. Углеводороды  2.2.2. Алкены  2.2.3. Алкины  2.2.4. Ароматические соединения  2.2.5. Циклоалканы и Конформация  2.3. Функциональная группа  2.3.1. Алкоголи и фенолы  2.3.2. Эфиры и эпоксиды  2.3.3. Альдегиды и кетоны  2.3.4. Карбоновые кислоты и их производные  2.3.5. Aмин  2.3.6. Сложные эфиры и амиды  2.3.7. Тиолы и сульфиды  2.4. Стереохимия  2.4.1. Изомерия в стереохимии  2.4.2. Хиральность и оптическая активность  2.4.3. Структурный анализ  2.4.4. Диастереомеры и энантиомеры  2.5.1. Реакции замещения  2.5.2. Реакции элиминирования  2.5.3. Реакции присоединения  2.5.4. Радикальные реакции  2.5.5. Реакции перегруппировки  2.5.6. Перицветные реакции  2.6. Спектроскопия и структурный анализ  2.6.1. Инфракрасная спектроскопия  2.6.2. Ядерный магнитный резонанс  2.6.3. Масс-спектрометрия  2.6.4. УФ-видимая спектроскопия  2.6.5. Рентгеновская кристаллография  2.7. Химия полимеров  2.7.1. Полимеры добавления и конденсации  2.7.2. Механизм полимеризации  2.7.3. Биоразлагаемый полимер  2.7.4. Проводящие и умные полимеры
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Лиганды и координационные соединения  3.1.2. Теория кристаллического поля  3.1.3. Теория молекулярных орбиталей в координационных соединениях  3.1.4. Искажение Яна–Тейлора  3.2. Main Group Chemistry  3.2.1. Щелочные и щелочноземельные металлы  3.2.2. Галогены и благородные газы  3.2.3. Переходные металлы и их комплексы  3.2.4. Лантаниды и актиниды  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Кристаллические решетки и элементарные ячейки  3.3.2. Дефекты в твердых телах  3.3.3. Электрические и магнитные свойства  3.3.4. Сверхпроводимость  3.4. Биоорганическая химия  3.4.1. Ионы металлов в биологии  3.4.2. Энзиматические реакции с металлами  3.4.3. Отравление металлами и детоксикация  3.4.4. Металлопротеины и Металлоэнзимы
  4. Физическая химия  4.1. Квантовая химия  4.1.1. Дуализм волны и частицы  4.1.2. Уравнение Шрёдингера  4.1.3. Квантовые числа и орбитали  4.1.4. Атомная и молекулярная спектроскопия  4.2. Statistical mechanics  4.2.1. Распределение Максвелла-Больцмана  4.2.2. Функции разложения  4.2.3. Статистика Бозе–Эйнштейна и Ферми–Дирака  4.3. Химическая термодинамика  4.3.1. Энергия Гиббса  4.3.2. Фазовый переход  4.3.3. Термодинамическая эффективность  4.4. Поверхностная химия  4.4.1. Абсорбция и катализ  4.4.2. Коллоиды и эмульсии
  5. Аналитическая химия  5.1. Classical methods  5.1.1. Гравиметрический анализ  5.1.2. титриметр  5.2. Инструментальные методы  5.2.1. Хроматография  5.2.2. Спектроскопия  5.2.3. Электроанализаторные методы  5.2.4. Рентгеновская дифракция
  6. Промышленная химия  6.1. Нефтехимия  6.2. Принципы химической инженерии  6.3. Зеленая химия  6.4. Фармацевтика и синтез лекарств
  7. Биохимия  7.1. Углеводы  7.2. Белки и ферменты  7.3. Липиды и мембраны  7.4. Нуклеиновые кислоты  7.5. Метаболизм и биоэнергетика  7.6. Кинетика и механизм ферментов

Студент бакалавриата → Общая химия → Растворы и смеси ↓


Растворимость и правила растворимости


Растворимость — это важная концепция в химии, связанная со способностью вещества растворяться в растворителе, образуя раствор. Понимание растворимости важно для различных химических процессов и приложений, таких как фармацевтика, экология и материаловедение. Этот урок исследует основы растворимости, концепцию растворов и правила растворимости, которые помогают предсказывать, растворятся ли определенные вещества в других.

Что такое растворимость?

Растворимость определяется как максимальное количество растворенного вещества, которое может раствориться в данном объеме растворителя при заданной температуре и давлении, образуя насыщенный раствор. Растворимость обычно выражается в концентрации, например, граммах растворенного вещества на 100 граммов растворителя или молях растворенного вещества на литр раствора.

Растворы и их виды

Раствор — это однородная смесь, состоящая из двух или более веществ. Растворенное вещество в растворе — это вещество, которое растворяется, тогда как растворитель — это вещество, в котором происходит растворение. Например, когда вы смешиваете сахар с водой, сахар является растворенным веществом, а вода — растворителем, образуя сахарный раствор.

Растворы могут классифицироваться в зависимости от агрегатного состояния растворителя:

  • Газообразные растворы: Здесь растворитель — газ, например, воздух, который является раствором кислорода, азота и других газов.
  • Жидкий раствор: Растворитель — это жидкость, например, чай или сок.
  • Твердый раствор: Растворитель — это твердое вещество, такое как сплав, например, латунь, который является раствором цинка в меди.

Визуальное изображение растворов

Растворитель Растворенное вещество

В этой иллюстрации, большая окружность представляет молекулы растворителя, а маленькие окружности представляют молекулы растворенного вещества, равномерно распределенные по всему растворителю.

Факторы, влияющие на растворимость

Растворимость вещества зависит от нескольких факторов:

Природа растворенного вещества и растворителя

Химическая природа растворенного вещества и растворителя значительно влияет на растворимость. Принцип "подобное растворяется в подобном" гласит, что полярные растворенные вещества обычно хорошо растворяются в полярных растворителях, а неполярные растворенные вещества растворяются в неполярных растворителях. Например, NaCl очень хорошо растворяется в воде, поскольку оба полярные, в то время как масло (неполярное) не растворяется в воде.

Температура

Температура играет важную роль в определении растворимости. Для большинства твердых растворенных веществ растворимость увеличивается с повышением температуры. Однако это не универсальное правило; некоторые растворенные вещества могут становиться менее растворимыми при повышении температуры. В отличие от этого, растворимость газов в жидкостях обычно уменьшается с повышением температуры.

Давление

Давление в основном влияет на растворимость газов. Согласно закону Генри, растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над жидкостью. Это объясняет, почему газированные напитки шипят; они содержат растворенный углекислый газ под высоким давлением.

Закон Генри можно представить данной формулой:

S = kH × P

где S — растворимость, kH — постоянная закона Генри, а P — парциальное давление газа.

Правила растворимости

Правила растворимости — это руководящие принципы, которые помогают предсказывать, растворится ли ионное соединение в воде. Эти правила основаны на эмпирических наблюдениях и предоставляют быструю ссылку для предсказания растворимости различных соединений.

Вот некоторые общие правила растворимости:

Правило 1

  • Соединения, содержащие ионы щелочных металлов (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+) и ионы аммония (NH4+), растворимы.

Правило 2

  • Нитраты (NO3-), гидрокарбонаты (HCO3-) и хлораты (ClO3-) обычно растворимы.

Правило 3

  • Хлориды (Cl -), бромиды (Br -) и иодиды (I -) растворимы, за исключением случаев, когда они соединены с серебром (Ag+), ртутью (Hg22+) и свинцом (Pb2+).

Правило 4

  • Сульфаты (SO42-) растворимы, с некоторыми исключениями, такими как сульфат бария (BaSO4), сульфат свинца (PbSO4) и сульфат кальция (CaSO4).

Правило 5

  • Карбонаты (CO32-), фосфаты (PO43-), хроматы (CrO42-) и сульфиды (S2-) обычно нерастворимы, за исключением случаев, когда они соединены с ионами щелочных металлов или ионом аммония.

Правило 6

  • Гидроксиды (OH -) нерастворимы, за исключением случаев, когда они соединены с щелочными металлами и ионом бария (Ba2+).

Практическое применение растворимости

Знание правил растворимости и растворимости важно во многих отраслях промышленности и природных процессах. Вот некоторые примеры:

Медицина

Растворимость — важный фактор в разработке и доставке лекарств. Эффективность лекарства часто зависит от его способности растворяться в жидкостях организма. Плохо растворимые лекарства могут плохо всасываться, что снижает их эффективность.

Экология

Растворимость играет важную роль в транспортировке и распределении загрязняющих веществ. Например, растворимость некоторых загрязняющих веществ в воде может влиять на их перемещение в экосистеме.

Пищевая промышленность

Растворимость различных ингредиентов влияет на обработку и производство продуктов питания. Например, растворимость сахара важна при производстве напитков и кондитерских изделий.

Визуальный пример действия растворимости

Вода Соль

На диаграмме выше соль показана в виде зеленого кружка. Когда соль добавляется в воду, соль растворяется и распределяется по всему растворителю, образуя однородный раствор.

Заключение

Растворимость и правила растворимости предоставляют основу для понимания химических реакций и процессов, происходящих в растворах. Зная, какие вещества могут растворяться друг в друге, ученые и инженеры могут лучше разрабатывать эксперименты, создавать новые продукты и решать экологические проблемы.

Исследуя поведение фармацевтических соединений или оценка воздействия загрязнителей в природе, принципы растворимости помогают нам понять поведение и взаимодействие веществ на молекулярном уровне. Законы растворимости служат руководством в предсказании и контроле результатов смешивания различных соединений, тем самым расширяя наше понимание и применение химии.


Студент бакалавриата → 1.7.3


U
username
0%
завершено в Студент бакалавриата

← Предыдущий (1.7.2)
Свойства синдрома
Следующий (1.7.4) →
Закон Генри и Закон Рауля

Комментарии 



Растворимость и правила растворимости

https://www.chemistryelite.com/ug/1.7.3?ceal=ru