لماذا تذوب الأملاح في الماء؟ ذوبان الأملاح في الماء عند درجة حرارة الغرفة. الجدول العالمي للذوبان في الأحماض وقواعد الأملاح.

يمكن تعريف الملح على أنه مركب يتكون من التفاعل بين حمض وقاعدة، ولكنه ليس ماء. سيتناول هذا القسم خصائص الأملاح المرتبطة بالتوازن الأيوني.

تفاعلات الأملاح في الماء

سيظهر بعد قليل أن الذوبان مفهوم نسبي. ومع ذلك، لأغراض المناقشة المقبلة، يمكننا تقسيم جميع الأملاح تقريبًا إلى تلك القابلة للذوبان وتلك غير القابلة للذوبان في الماء.

تشكل بعض الأملاح محاليل متعادلة عند ذوبانها في الماء. تشكل الأملاح الأخرى محاليل حمضية أو قلوية. ويرجع ذلك إلى حدوث تفاعل عكسي بين أيونات الملح والماء، ونتيجة لذلك تتشكل الأحماض أو القواعد المترافقة. يعتمد ما إذا كان المحلول الملحي محايدًا أو حمضيًا أو قلويًا على نوع الملح. وبهذا المعنى هناك أربعة أنواع من الأملاح.

أملاح تتكون من أحماض قوية وقواعد ضعيفة. تشكل الأملاح من هذا النوع، عندما تذوب في الماء، محلولا حمضيا. دعونا نأخذ كلوريد الأمونيوم NH4Cl كمثال. وعندما يذوب هذا الملح في الماء، يعمل أيون الأمونيوم

الكمية الزائدة من أيونات H3O+ المتكونة في هذه العملية تسبب الخواص الحمضية للمحلول.

أملاح تتكون من حمض ضعيف وقاعدة قوية. الأملاح من هذا النوع، عندما تذوب في الماء، تشكل محلول قلوي. كمثال، لنأخذ خلات الصوديوم CH3COONa1. يعمل أيون الأسيتات كقاعدة، ويستقبل البروتون من الماء، والذي يعمل في هذه الحالة كحمض:

تحدد الكمية الزائدة من أيونات OH- المتكونة في هذه العملية الخواص القلوية للمحلول.

أملاح تتكون من أحماض قوية وقواعد قوية. عندما تذوب أملاح من هذا النوع في الماء، يتكون محلول متعادل. لنأخذ كلوريد الصوديوم NaCl كمثال. عند إذابته في الماء، يتأين هذا الملح تمامًا، وبالتالي فإن تركيز أيونات Na+ يكون مساويًا لتركيز أيونات Cl-. نظرًا لعدم دخول أي من الأيونات أو الأيونات الأخرى في التفاعلات الحمضية القاعدية مع الماء، فإن كمية زائدة من أيونات H3O+ أو OH لا تتشكل في المحلول. ولذلك، فإن الحل تبين أن تكون محايدة.

أملاح تتكون من أحماض ضعيفة وقواعد ضعيفة. مثال على هذا النوع من الملح هو خلات الأمونيوم. عندما يذوب في الماء، يتفاعل أيون الأمونيوم مع الماء كحمض، ويتفاعل أيون الأسيتات مع الماء كقاعدة. تم وصف كل من ردود الفعل هذه أعلاه. المحلول المائي للملح المتكون من حمض ضعيف وقاعدة ضعيفة يمكن أن يكون حمضيًا ضعيفًا، أو قلويًا ضعيفًا، أو متعادلًا، اعتمادًا على التركيزات النسبية لأيونات H3O+ وOH- المتكونة نتيجة تفاعل كاتيونات الملح و الأنيونات مع الماء. وهذا يعتمد على العلاقة بين قيم ثوابت تفكك الكاتيون والأنيون.

تعريف أملاحفي إطار نظرية التفكك. تنقسم الأملاح عادة إلى ثلاث مجموعات: متوسطة وحامضة وأساسية.في الأملاح المتوسطة، يتم استبدال جميع ذرات الهيدروجين من الحمض المقابل بذرات معدنية، في الأملاح الحمضية يتم استبدالها جزئيًا فقط، في الأملاح الأساسية لمجموعة OH من القاعدة المقابلة يتم استبدالها جزئيًا بالمخلفات الحمضية.

كما أن هناك بعض الأنواع الأخرى من الأملاح، مثل أملاح مزدوجة,والتي تحتوي على كاتيونين مختلفين وأنيون واحد: CaCO 3 MgCO 3 (دولوميت)، KCl NaCl (سيلفينيت)، KAl(SO 4) 2 (شب البوتاسيوم)؛ أملاح مختلطة,التي تحتوي على كاتيون واحد وأنيونين مختلفين: CaOCl 2 (أو Ca(OCl)Cl)؛ الأملاح المعقدةالذي يتضمن أيون معقد,تتكون من ذرة مركزية مرتبطة بعدة بروابط: K 4 (ملح الدم الأصفر)، K 3 (ملح الدم الأحمر)، Na، Cl؛ أملاح الهيدرات(الهيدرات البلورية) التي تحتوي على جزيئات ماء التبلور: CuSO4·5H2O( كبريتات النحاس)، Na 2 SO 4 10H 2 O (ملح جلوبر).

اسماء الأملاحتتكون من اسم الأنيون متبوعا باسم الكاتيون.

بالنسبة لأملاح الأحماض الخالية من الأكسجين، تضاف اللاحقة إلى اسم اللافلز بطاقة تعريف،على سبيل المثال، كلوريد الصوديوم NaCl، كبريتيد الحديد (H) FeS، إلخ.

عند تسمية أملاح الأحماض المحتوية على الأكسجين، يضاف اسم العنصر إلى الجذر اللاتيني في هذه الحالة درجات أعلىاستكمال الأكسدة — أكون, وفي حالة حالات الأكسدة المنخفضة، النهاية -هو - هي.في أسماء بعض الأحماض، تستخدم البادئة للدلالة على حالات الأكسدة المنخفضة للمواد غير المعدنية نقص-،بالنسبة لأملاح أحماض البيركلوريك والبرمانجانيك، استخدم البادئة لكل-،على سبيل المثال: كربونات الكالسيوم كربونات الكالسيوم 3،كبريتات الحديد (III) Fe 2 (SO 4) 3، كبريتيت الحديد (II) FeSO 3، هيبوكلوريت البوتاسيوم KOCl، كلوريت البوتاسيوم KOCl 2، كلورات البوتاسيوم KOCl 3، بيركلورات البوتاسيوم KOCl 4، برمنجنات البوتاسيوم KMnO 4، ثنائي كرومات البوتاسيوم K 2 Cr 2 يا 7 .

الأملاح الحمضية والقاعديةيمكن اعتباره نتاج التحويل غير الكامل للأحماض والقواعد. وفقا للتسميات الدولية، يتم الإشارة إلى ذرة الهيدروجين المدرجة في تكوين الملح الحمضي بالبادئة المائية،المجموعة OH - البادئة هيدروكسي NaHS - هيدروكبريتيد الصوديوم، NaHSO 3 - هيدروسلفيت الصوديوم، Mg(OH)Cl - هيدروكسي كلوريد المغنيسيوم، Al(OH) 2 Cl - ثنائي هيدروكسي كلوريد الألومنيوم.

في أسماء الأيونات المعقدة، تتم الإشارة أولاً إلى الروابط، متبوعة باسم المعدن، مما يشير إلى حالة الأكسدة المقابلة (بالأرقام الرومانية بين قوسين). في أسماء الكاتيونات المعقدة، يتم استخدام أسماء المعادن الروسية، على سبيل المثال: Cl 2 - كلوريد النحاس رباعي الأمين (P)، 2 SO 4 - كبريتات الفضة ديامين (1). تستخدم أسماء الأنيونات المعقدة الأسماء اللاتينية للمعادن مع اللاحقة -at، على سبيل المثال: K[Al(OH) 4 ] - رباعي هيدروكسي ألومينات البوتاسيوم، Na - رباعي هيدروكسي كرومات الصوديوم، K 4 - هيكسسيانوفيرات البوتاسيوم (H).

أسماء أملاح الماء (هيدرات الكريستال) يتم تشكيلها بطريقتين. يمكنك استخدام نظام التسمية للكاتيونات المعقدة الموصوفة أعلاه؛ على سبيل المثال، كبريتات النحاس SO 4 H 2 0 (أو CuSO 4 5 H 2 O) يمكن أن تسمى كبريتات رباعي أكوا النحاس (P). ومع ذلك، بالنسبة لأملاح الإماهة الأكثر شهرة، غالبًا ما تتم الإشارة إلى عدد جزيئات الماء (درجة الإماهة) ببادئة رقمية للكلمة "هيدرات"،على سبيل المثال: CuSO 4 5H 2 O - خماسي كبريتات النحاس (I)، Na 2 SO 4 10 H 2 O - ديكاهيدرات كبريتات الصوديوم، CaCl 2 2 H 2 O - ثنائي هيدرات كلوريد الكالسيوم.

ذوبان الملح

بناءً على ذوبانها في الماء، تنقسم الأملاح إلى قابلة للذوبان (P)، وغير قابلة للذوبان (H) وقابلة للذوبان قليلاً (M). لتحديد ذوبان الأملاح، استخدم جدول ذوبان الأحماض والقواعد والأملاح في الماء. إذا لم يكن لديك طاولة في متناول اليد، يمكنك استخدام القواعد. من السهل تذكرها.

1. جميع أملاح حامض النيتريك - النترات - قابلة للذوبان.

2. جميع أملاح حمض الهيدروكلوريك قابلة للذوبان - الكلوريدات، باستثناء AgCl (H)، PbCl 2 (م).

3. جميع أملاح حامض الكبريتيك قابلة للذوبان - الكبريتات، باستثناء BaSO 4 (ح)، PbSO 4 (ح).

4. أملاح الصوديوم والبوتاسيوم قابلة للذوبان.

5. جميع الفوسفات والكربونات والسليكات والكبريتيدات غير قابلة للذوبان، باستثناء أملاح الصوديوم + و ك + .

من بين جميع المركبات الكيميائية، تعد الأملاح هي الفئة الأكثر عددًا من المواد. وهي مواد صلبة تختلف عن بعضها البعض في اللون والذوبان في الماء. في بداية القرن التاسع عشر. صاغ الكيميائي السويدي آي بيرسيليوس تعريف الأملاح على أنها منتجات تفاعلات الأحماض مع القواعد أو المركبات التي يتم الحصول عليها عن طريق استبدال ذرات الهيدروجين في الحمض بمعدن. وعلى هذا الأساس يتم التمييز بين الأملاح بين المتوسطة والحمضية والقاعدية. الأملاح المتوسطة أو العادية هي نتاج الاستبدال الكامل لذرات الهيدروجين في الحمض بمعدن.

على سبيل المثال:

نا 2 شركة 3 - كربونات الصوديوم؛

CuSO 4 - كبريتات النحاس (II)، الخ.

تتفكك هذه الأملاح إلى كاتيونات وأنيونات معدنية من بقايا الحمض:

نا 2 CO 3 = 2Na + + CO 2 -

الأملاح الحمضية هي نتاج الاستبدال غير الكامل لذرات الهيدروجين في الحمض بمعدن. وتشمل الأملاح الحمضية، على سبيل المثال، صودا الخبز NaHCO 3، الذي يتكون من الكاتيون المعدني Na + والبقايا الحمضية المشحونة منفردة HCO 3 -. أما بالنسبة لملح الكالسيوم الحمضي فتكتب الصيغة كالآتي: Ca(HCO 3) 2. وتتكون أسماء هذه الأملاح من أسماء الأملاح الوسطى مع إضافة البادئة المائية ، على سبيل المثال:

Mg(HSO 4) 2 - كبريتات هيدروجين المغنيسيوم.

يتم فصل الأملاح الحمضية على النحو التالي:

NaHCO 3 = Na + + HCO 3 -
ملغ (H SO 4) 2 = ملغ 2+ + 2H SO 4 -

الأملاح الأساسية هي منتجات الاستبدال غير الكامل لمجموعات الهيدروكسيد في القاعدة مع بقايا حمض. على سبيل المثال، تشمل هذه الأملاح الملكيت الشهير (CuOH) 2 CO 3، الذي قرأت عنه في أعمال P. Bazhov. وهو يتكون من كاتيونين رئيسيين CuOH + وأنيون حمضي مشحون بشكل مضاعف CO 3 2- . يحتوي كاتيون CuOH + على شحنة +1، لذلك في الجزيء، يتم دمج اثنين من هذه الكاتيونات وواحد CO 3 2- أنيون مزدوج الشحنة في ملح متعادل كهربائيًا.

وستكون أسماء هذه الأملاح هي نفس أسماء الأملاح العادية، ولكن مع إضافة البادئة هيدروكسي-، (CuOH) 2 CO 3 - هيدروكسي كربونات النحاس (II) أو AlOHCl 2 - هيدروكسي كلوريد الألومنيوم. معظم الأملاح الأساسية غير قابلة للذوبان أو قابلة للذوبان بشكل طفيف.

يتم فصل الأخير على النحو التالي:

AlOHCl 2 = AlOH 2 + + 2Cl -

خصائص الأملاح

تمت مناقشة أول تفاعلين تبادليين بالتفصيل سابقًا.

رد الفعل الثالث هو أيضًا رد فعل تبادلي. وهو يتدفق بين المحاليل الملحية ويصاحبه تكوين راسب، على سبيل المثال:

يرتبط تفاعل الملح الرابع بموقع المعدن في سلسلة الجهد الكهروكيميائي للمعادن (انظر "سلسلة الجهد الكهروكيميائي للمعادن"). يزيح كل معدن من المحاليل الملحية جميع المعادن الأخرى الموجودة على يمينه في سلسلة الإجهاد. وذلك يخضع للشروط التالية:

1) يجب أن تكون الأملاح (كل من الأملاح المتفاعلة وتلك المتكونة نتيجة للتفاعل) قابلة للذوبان؛

2) لا ينبغي أن تتفاعل المعادن مع الماء، وبالتالي فإن معادن المجموعات الفرعية الرئيسية للمجموعتين الأولى والثانية (بالنسبة للأخيرة، بدءا من الكالسيوم) لا تحل محل المعادن الأخرى من المحاليل الملحية.

طرق الحصول على الأملاح

طرق الحصول عليها و الخواص الكيميائيةأملاح يمكن الحصول على الأملاح من المركبات غير العضوية من أي فئة تقريبًا. جنبا إلى جنب مع هذه الطرق، يمكن الحصول على أملاح الأحماض الخالية من الأكسجين عن طريق التفاعل المباشر للمعادن وغير المعدنية (Cl، S، وما إلى ذلك).

العديد من الأملاح تكون مستقرة عند تسخينها. ومع ذلك، فإن أملاح الأمونيوم، وكذلك بعض أملاح المعادن منخفضة النشاط، والأحماض الضعيفة والأحماض التي تظهر فيها العناصر حالات أكسدة أعلى أو أقل، تتحلل عند تسخينها.

كربونات الكالسيوم 3 = كربونات الكالسيوم + ثاني أكسيد الكربون 2

2Ag 2 CO 3 = 4Ag + 2CO 2 + O 2

NH4Cl = NH3 + حمض الهيدروكلوريك

2كنو 3 = 2كنو 2 + يا 2

2FeSO 4 = الحديد 2 O 3 + SO 2 + SO 3

4FeSO 4 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2

2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O

(NH4) 2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

2KClO3 =MnO2 = 2KCl + 3O2

4KClO3 = 3KlO4 + بوكل

جدول الذوبان العناصر الكيميائيةهو جدول يوضح ذوبان أشهر الأحماض والقواعد والأملاح غير العضوية في الماء.

التعريف 1

يظهر جدول الذوبان في الكيمياء الذوبانية عند 20 درجة مئوية، وتزداد الذوبانية مع زيادة درجة الحرارة.

تكون المادة قابلة للذوبان في الماء إذا كانت قابلية ذوبانها أكثر من 1 جم لكل 100 جم من الماء وغير قابلة للذوبان إذا كانت أقل من 0.1 جم/100 جم. على سبيل المثال، من خلال العثور على الليثيوم في جدول الذوبان في الكيمياء، يمكنك التأكد من ذلك تقريبًا من أملاحها تشكل محاليل.

في التين. 1 والتين. 2 تظهر صورة لجدول الذوبان الكامل في الكيمياء مع أسماء بقايا الأحماض.

الشكل 1. جدول ذوبان الصور في الكيمياء 2018-2019

الشكل 2. جدول الكيمياء مع الأحماض وبقايا الأحماض

لتعويض اسم الملح، تحتاج إلى استخدام الجدول الدوري والذوبان. يتم إضافة اسم بقايا الحمض إلى اسم المعدن من الجدول الدوري، على سبيل المثال:

$\mathrm(Zn_3(PO_4)_2)$ - فوسفات الزنك; $\mathrm(FeSO_4)$ - كبريتات الحديد (II).

بين قوسين مع اسم النص، من الضروري الإشارة إلى تكافؤ المعدن، إذا كان هناك العديد منها. وفي حالة الحديد، يوجد أيضًا ملح $\mathrm(Fe_2(SO_4)_3)$ - كبريتات الحديد (III).

ماذا يمكنك أن تتعلم باستخدام جدول الذوبان في الكيمياء؟

يستخدم جدول ذوبان المواد في الكيمياء مع الرواسب لتحديد إمكانية حدوث أي تفاعل، حيث أن تكوين راسب أو غاز ضروري لحدوث التفاعل الذي لا رجعة فيه.

الماء هو أحد المركبات الكيميائية الرئيسية على كوكبنا. واحدة من خصائصه الأكثر إثارة للاهتمام هي القدرة على تكوين محاليل مائية. وفي العديد من مجالات العلوم والتكنولوجيا، تلعب ذوبان الملح في الماء دورًا مهمًا.

الذوبان يشير إلى القدرة مواد مختلفةتكوين مخاليط متجانسة مع السوائل – المذيبات. إن حجم المادة المستخدمة لإذابة وتكوين محلول مشبع هو الذي يحدد قابلية ذوبانه، مقارنة بالكسر الكتلي لهذه المادة أو كميتها في المحلول المركز.

تصنف الأملاح حسب قدرتها على الذوبان على النحو التالي:

• تشمل المواد القابلة للذوبان المواد التي يمكن إذابتها في 100 جرام من الماء أكثر من 10 جرام؛
• تشمل المواد القابلة للذوبان قليلاً تلك التي لا تتجاوز كميتها في المذيب 1 جرام؛
• تركيز المواد غير القابلة للذوبان في 100 جرام من الماء أقل من 0.01.

عندما تكون قطبية المادة المستخدمة في الذوبان مماثلة لقطبية المذيب، فإنها قابلة للذوبان. مع وجود أقطاب مختلفة، فمن غير الممكن على الأرجح تخفيف المادة.

كيف يحدث الذوبان؟

إذا تحدثنا عما إذا كان الملح يذوب في الماء، فهذا بيان عادل بالنسبة لمعظم الأملاح. يوجد جدول خاص يمكنك من خلاله تحديد قيمة الذوبان بدقة. وبما أن الماء مذيب عالمي، فإنه يمتزج جيدًا مع السوائل والغازات والأحماض والأملاح الأخرى.

من أوضح الأمثلة على التحلل صلبيمكن ملاحظتها في الماء كل يوم تقريبًا في المطبخ أثناء تحضير الأطباق باستخدام ملح الطعام. فلماذا يذوب الملح في الماء؟

يتذكر الكثير من الناس من دورة الكيمياء المدرسية أن جزيئات الماء والملح قطبية. وهذا يعني أن أقطابها الكهربائية متقابلة، مما يؤدي إلى ارتفاع ثابت العزل الكهربائي. تحيط جزيئات الماء بأيونات مادة أخرى، على سبيل المثال، في الحالة التي نتناولها، NaCl. وينتج عن ذلك سائل متجانس في الاتساق.

تأثير درجة الحرارة

هناك بعض العوامل التي تؤثر على ذوبان الأملاح. أولًا، هذه هي درجة حرارة المذيب. كلما زاد ارتفاعه، زاد معامل انتشار الجزيئات في السائل، ويحدث نقل الكتلة بشكل أسرع.

على الرغم من، على سبيل المثال، ذوبان ملح الطعام (NaCl) في الماء عمليا لا يعتمد على درجة الحرارة، لأن معامل ذوبانه هو 35.8 عند 20 درجة مئوية و 38.0 عند 78 درجة مئوية. لكن كبريتات النحاس (CaSO4) مع زيادة درجة حرارة الماء يذوب أقل جودة.

تشمل العوامل الأخرى التي تؤثر على الذوبان ما يلي:

1. حجم الجزيئات الذائبة - في مساحة أكبرفصل الطور، يحدث الذوبان بشكل أسرع.
2. عملية خلط، عند تنفيذها بشكل مكثف، تعزز نقل الكتلة بشكل أكثر كفاءة.
3. وجود الشوائب: بعضها يسرع عملية الذوبان، والبعض الآخر يؤدي إلى تعقيد عملية الانتشار ويقلل من سرعة العملية.

فيديو عن آلية ذوبان الملح

يعد جدول ذوبان الأملاح والأحماض والقواعد هو الأساس الذي بدونه يستحيل إتقان المعرفة الكيميائية بشكل كامل. تساعد قابلية ذوبان القواعد والأملاح في التعلم ليس فقط لأطفال المدارس، ولكن أيضًا للأشخاص المحترفين. إن إنشاء العديد من منتجات الحياة لا يمكن الاستغناء عنه بدون هذه المعرفة.

جدول ذوبان الأحماض والأملاح والقواعد في الماء

يعد جدول ذوبان الأملاح والقواعد في الماء بمثابة دليل يساعد في إتقان أساسيات الكيمياء. ستساعدك الملاحظات التالية على فهم الجدول أدناه.

• P - يشير إلى مادة قابلة للذوبان.
• ح – مادة غير قابلة للذوبان.
• م – المادة قابلة للذوبان بشكل طفيف في البيئة المائية؛
• RK - مادة لا يمكن أن تذوب إلا عند تعرضها لأحماض عضوية قوية؛
• سوف تشير الشرطة إلى أن مثل هذا المخلوق غير موجود في الطبيعة؛
• NK - لا يذوب في الأحماض أو الماء؛
• ؟ – علامة الاستفهام تشير إلى أنه لا توجد اليوم معلومات دقيقة عن تحلل المادة.

في كثير من الأحيان، يتم استخدام الجدول من قبل الكيميائيين وأطفال المدارس والطلاب لإجراء البحوث المختبرية، والتي من الضروري خلالها تحديد الظروف لحدوث تفاعلات معينة. باستخدام الجدول، من الممكن تحديد كيفية تصرف المادة في بيئة مالحة أو حمضية، وما إذا كان من الممكن ظهور راسب. يشير الراسب أثناء البحث والتجارب إلى عدم رجعة التفاعل. هذه نقطة مهمة يمكن أن تؤثر على مسار جميع الأعمال المختبرية.