Apakah Penyelesaian Berair?

The penyelesaian berair adalah penyelesaian yang menggunakan air untuk memecahkan bahan. Sebagai contoh, lumpur atau air gula.

Apabila spesies kimia telah dibubarkan di dalam air, ini dilambangkan dengan menulis (aq) selepas nama kimia (Reid, S.F.).

Bahan hidrofilik (yang menyukai air) dan banyak sebatian ionik yang dibubarkan atau dipisahkan di dalam air.

Sebagai contoh, apabila garam meja atau natrium klorida larut dalam air, ia memisahkan ionnya untuk membentuk Na + (aq) dan Cl- (aq).

Bahan hidrofobik (yang takut air) umumnya tidak larut dalam air atau membentuk penyelesaian berair. Sebagai contoh, pencampuran minyak dan air tidak mengakibatkan pembubaran atau pemisahan.

Banyak sebatian organik adalah hidrofobik. Non-elektrolit boleh larut dalam air, tetapi jangan memisahkan ion dan mengekalkan integriti mereka sebagai molekul.

Contoh-contoh non-elektrolit termasuk gula, gliserol, urea dan metilsulfonylmethane (MSM) (Anne Marie Helmenstine, 2017).

Sifat penyelesaian akueus

Penyelesaian berair biasanya menjalankan elektrik. Penyelesaian yang mengandungi elektrolit yang kuat cenderung untuk menjadi konduktor elektrik yang baik (misalnya, air laut), manakala penyelesaian yang mengandungi elektrolit lemah cenderung konduktor yang lemah (contohnya, air paip).

Sebabnya ialah elektrolit yang kuat memisahkan sepenuhnya dalam ion dalam air, sementara elektrolit lemah dipisahkan tidak lengkap..

Apabila tindak balas kimia berlaku di antara spesies dalam larutan akueus, tindak balas biasanya tindak balas double displacement (juga dipanggil metathesis atau penggantian berganda).

Dalam reaksi jenis ini, kation satu reagen mengambil tempat untuk kation di dalam reagen lain, biasanya membentuk ikatan ionik. Satu lagi cara berfikir adalah bahawa ion reaktif "rakan kongsi perubahan".

Reaksi dalam larutan akueus dapat menimbulkan produk yang larut dalam air atau dapat menghasilkan endapan.

A precipitate adalah sebatian dengan kelarutan rendah yang sering jatuh di luar larutan sebagai pepejal (Penyelesaian Berair, S.F.).

Istilah asid, asas dan pH hanya digunakan untuk larutan akueus. Sebagai contoh, anda boleh mengukur pH jus lemon atau cuka (dua larutan akueus) dan mereka adalah asid lemah, tetapi anda tidak boleh mendapatkan apa-apa maklumat penting dari ujian minyak sayuran dengan kertas pH (Anne Marie Helmenstine, Definisi Aqueous, 2017).

Kenapa beberapa pepejal dibubarkan di dalam air?

Gula yang kami gunakan untuk meminum kopi atau teh adalah padat molekul, di mana molekul individu dipegang bersama oleh daya intermolekular yang lemah.

Apabila gula larut dalam air, ikatan lemah antara molekul sukrosa individu pecah, dan molekul C12H22O11 ini dilepaskan ke dalam larutan.

Tenaga diperlukan untuk memecahkan ikatan antara molekul C12H22O11 dalam sukrosa. Ia juga mengambil tenaga untuk memecahkan ikatan hidrogen di dalam air yang mesti terganggu untuk memasukkan salah satu molekul sukrosa dalam larutan.

Gula larut dalam air kerana tenaga dilepaskan apabila molekul sedikit kutub sucrose membentuk ikatan antara molekul dengan molekul air kutub.

Bon yang lemah yang membentuk antara bahan terlarut dan pelarut mengimbangi tenaga yang diperlukan untuk mengubah struktur kedua-dua larut tulen dan pelarut.

Dalam kes gula dan air, proses ini berfungsi dengan baik sehingga sehingga 1,800 gram sukrosa boleh dibubarkan dalam satu liter air.

Pepejal ionik (atau garam) mengandungi ion positif dan negatif, yang disatukan bersama kerana daya tarikan hebat antara zarah dengan caj yang bertentangan.

Apabila satu daripada pepejal ini larut dalam air, ion yang membentuk pepejal dilepaskan dalam larutan, di mana ia dikaitkan dengan molekul pelarut polar (Berkey, 2011).

NaCl (s) "Na + (aq) + Cl- (aq)

Secara amnya kita boleh menganggap bahawa garam berisiko dalam ion mereka apabila mereka larut dalam air.

Sebatian ionik larut dalam air jika tenaga dikeluarkan apabila ion berinteraksi dengan molekul air mengkompensasi tenaga yang diperlukan untuk memecahkan ikatan ion dalam pepejal dan tenaga yang diperlukan untuk memisahkan molekul air agar ion dapat dimasukkan ke dalam air. penyelesaian (Kelarutan, SF).

Peraturan kelarutan

Bergantung pada kelarutan larut, terdapat tiga hasil yang mungkin:

1) jika larutan kurang larut daripada jumlah maksimum yang mampu melarutkan (kelarutannya), ia adalah penyelesaian yang dicairkan;

2) jika jumlah larut adalah sama dengan jumlah kelarutannya, ia tepu;

3) jika terdapat lebih larut daripada yang mampu membubarkan, larut berlebihan dipisahkan dari larutan.

Sekiranya proses pemisahan ini termasuk penghabluran, ia membentuk pendakian. Pemendakan mengurangkan kepekatan larut kepada ketepuan untuk meningkatkan kestabilan penyelesaian.

Berikut adalah peraturan kelarutan untuk pepejal ionik biasa. Jika dua peraturan seolah-olah bercanggah antara satu sama lain, duluan mempunyai keutamaan (Antoinette Mursa, 2017).

1- Saluran yang mengandungi unsur-unsur Kumpulan I (Li⁺, Na⁺, K⁺, Cs⁺, Rb⁺) adalah larut. Terdapat beberapa pengecualian untuk peraturan ini. Garam yang mengandungi ion ammonium (NH₄⁺juga boleh larut.

2- Garam yang mengandungi nitrat (NO₃^-) biasanya larut.

3- Garam yang mengandungi Cl -, Br - atau I - biasanya larut. Pengecualian penting untuk peraturan ini ialah gar garam Ag⁺, Pb2⁺ dan (Hg2)²⁺. Jadi, AgCl, PbBr₂ dan Hg₂Cl₂ mereka tidak larut.

4- Kebanyakan garam garam tidak larut. AgNO₃ dan Ag (C₂H₃O₂) adalah garam larut biasa dari perak; Hampir semua yang lain tidak boleh larut.

5- Kebanyakan garam sulfat boleh larut. Pengecualian penting kepada peraturan ini termasuk CaSO₄, BaSO₄, PbSO₄, Ag₂SO4 dan SrSO₄.

- 6 Kebanyakan garam hidroksida hanya sedikit larut. Garam hidroksida unsur-unsur Kumpulan I adalah larut. Garam hidroksida unsur-unsur Kumpulan II (Ca, Sr dan Ba) sedikit larut.

Garam logam peralihan hidroksida dan Al₃⁺ Mereka tidak larut. Jadi, Fe (OH)₃, Al (OH)₃, Co (OH)₂ mereka tidak larut.

7- Kebanyakan sulfida logam peralihan sangat tidak larut, termasuk CdS, FeS, ZnS dan Ag₂S. Arsenik, antimoni, bismut dan sulfida plumbum juga tidak larut.

8- Karbonat sering tidak larut. Karbonat Kumpulan II (CaCO₃, SrCO₃ dan BaCO₃) tidak dapat diselesaikan, seperti FeCO₃ dan PbCO₃.

9- Kromat sering tidak larut. Contohnya termasuk PbCrO₄ dan BaCrO₄.

10 - Fosfat seperti Ca₃(PO₄)₂ dan Ag₃PO₄ mereka sering tidak larut.

11 - Fluorida seperti BaF₂, MgF₂ dan PbF₂ mereka sering tidak larut.

Contoh kelarutan dalam larutan akueus

Cola, air garam, hujan, penyelesaian asid, penyelesaian asas dan penyelesaian garam adalah contoh penyelesaian berair.

Apabila anda mempunyai larutan berair, endapan dapat diinduksi oleh reaksi hujan (Reaksi dalam Larutan Larutan, S.F).

Reaksi pemendapan kadang-kadang dirujuk sebagai tindak balas "pengasingan dua". Untuk menentukan jika mendakan akan terbentuk apabila mencampurkan penyelesaian berair dua sebatian:

1. Catat semua ion dalam larutan.
2. Campurkan mereka (kation dan anion) untuk mendapatkan semua potensi precipitates.
3. Gunakan kaedah keterlarutan untuk menentukan yang (jika ada) gabungan tidak larut dan akan mendakan.

Contoh 1: Apa yang berlaku apabila anda bercampur Ba (NO)₃)_2(aq) dan Na₂CO_{3 (aq)}?

Ion hadir dalam larutan: Ba²⁺, TIDAK₃^-, Na⁺, CO₃^2-

Potensi berketumpatan: BaCO₃, NaNO3

Kaedah Kelarutan: BaCO₃ tidak dapat diselesaikan (peraturan 5), NaNO₃ ia larut (peraturan 1).

Persamaan kimia lengkap:

Ba (NO₃)₂(aq) + Na₂CO₃(aq) "BaCO₃(s) + 2NaNO₃ (aq)

Persamaan ionik bersih:

Ba²⁺_(aq) + CO₃^2-_(aq) "BaCO_{3 (s)}

Contoh 2: Apa yang berlaku apabila Pb bercampur (NO₃)₂ (aq) dan NH₄Saya (aq)?

Ion hadir dalam larutan: Pb²⁺, TIDAK₃^-, NH₄⁺, Saya^-

Potensi Precipitates: PbI₂, NH₄TIDAK₃

Kaedah kelarutan: PbI₂ tidak dapat diselesaikan (peraturan 3), NH₄TIDAK₃ ia larut (peraturan 1).

Persamaan kimia lengkap: Pb (NO₃)_{2 (aq)} + 2NH₄Saya_(aq) "PbI_{2 (s)} + 2NH₄TIDAK_{3 (aq)}

Persamaan ionik bersih: Pb²⁺_(aq) + 2I^-_(aq) "PbI_{2 (s).}

Rujukan

1. Anne Marie Helmenstine. (2017, Mei 10). Definisi Berair (Penyelesaian Berair). Diambil dari thoughtco.com.
2. Anne Marie Helmenstine. (2017, 14 Mei). Definisi Penyelesaian Berair dalam Kimia. Diambil dari thoughtco.com.
3. Antoinette Mursa, K. W. (2017, 14 Mei). Kaedah Kelarutan Diperolehi daripada chem.libretexts.org.
4. Penyelesaian Berair. (S.F.). Dipulihkan dari saylordotorg.github.io.
5. Berkey, M. (2011, 11 November). Penyelesaian berair: Definisi & Contoh. Diambil dari youtube.com.
6. Reaksi dalam Penyelesaian Berair. (S.F.). Diperolehi daripada chemistry.bd.psu.edu.
7. Reid, D. (S.F.). Penyelesaian berair: Definisi, Reaksi & Contoh. Diperolehi daripada study.com.
8. Kelarutan. (S.F.). Diperolehi daripada chemed.chem.purdue.edu.