Яагаад давс усанд уусдаг вэ? Өрөөний температурт давсны усанд уусах чадвар Нийлмэл давсны химийн шинж чанар
Химийн элементүүдийн уусах чадварын хүснэгт нь хамгийн алдартай органик бус хүчил, суурь, давсны усанд уусах чадварыг харуулсан хүснэгт юм.
Тодорхойлолт 1
Химийн уусах чадварын хүснэгт нь 20 ° C-д уусах чадварыг харуулж байгаа бөгөөд уусах чадвар нь температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.
Бодисын уусах чадвар нь 100 г усанд 1 г-аас их, 0.1 г/100 г-аас бага байвал усанд уусдаг бодис юм.Жишээ нь, хими дэх уусах чадварын хүснэгтээс литийг олсноор та бараг бүх бодис нь усанд уусдаг гэдэгт итгэлтэй байж болно. түүний давс нь уусмал үүсгэдэг.
Зураг дээр. 1 ба зураг. 2-т хүчиллэг үлдэгдлийн нэр бүхий химийн бүрэн уусах чадварын хүснэгтийн зургийг харуулав.
Зураг 1. Хими дэх фото уусалтын хүснэгт 2018-2019
Зураг 2. Хүчил ба хүчлийн үлдэгдэл бүхий химийн хүснэгт
Давсны нэрийг гаргахын тулд үечилсэн хүснэгт болон уусах чадварыг ашиглах хэрэгтэй. Хүчиллэг үлдэгдлийн нэрийг үечилсэн хүснэгтээс металлын нэрэнд нэмнэ, жишээлбэл:
$\mathrm(Zn_3(PO_4)_2)$ - цайрын фосфат; $\mathrm(FeSO_4)$ - төмрийн (II) сульфат.
Текстийн нэр бүхий хаалтанд металлын валентыг, хэрэв тэдгээрийн хэд хэдэн нь байвал зааж өгөх ёстой. Төмрийн хувьд мөн давс $\mathrm(Fe_2(SO_4)_3)$ - төмрийн (III) сульфат байдаг.
Хими дэх уусах чадварын хүснэгтийг ашигласнаар та юу сурч болох вэ?
Тунадас бүхий химийн бодисын уусах чадварын хүснэгтийг аливаа урвал явагдах боломжийг тодорхойлоход ашигладаг, учир нь эргэлт буцалтгүй урвал явагдахын тулд тунадас эсвэл хий үүсэх шаардлагатай байдаг.
Давс, хүчил, суурийн уусах хүснэгт нь химийн мэдлэгийг бүрэн эзэмших боломжгүй үндэс суурь юм. Суурь ба давсны уусах чадвар нь зөвхөн сургуулийн сурагчдад төдийгүй мэргэжлийн хүмүүст суралцахад тусалдаг. Энэхүү мэдлэггүйгээр амьдралын олон бүтээгдэхүүнийг бүтээх боломжгүй юм.
Усанд хүчил, давс, суурийн уусах чадварын хүснэгт
Усанд давс, суурийн уусах чадварын хүснэгт нь химийн үндсийг эзэмшихэд тусалдаг гарын авлага юм. Дараах тэмдэглэлүүд нь доорх хүснэгтийг ойлгоход тусална.
- P - уусдаг бодисыг заана;
- H - уусдаггүй бодис;
- M - бодис нь усан орчинд бага зэрэг уусдаг;
- RK - хүчтэй органик хүчилд өртөх үед л уусдаг бодис;
- Зураас нь ийм амьтан байгальд байдаггүйг илтгэнэ;
- NK - хүчил, усанд уусдаггүй;
- ? – асуултын тэмдэг нь өнөө үед бодис ууссан талаар үнэн зөв мэдээлэл байхгүй байгааг харуулж байна.
Ихэнхдээ хүснэгтийг химич, сургуулийн сурагчид, оюутнууд лабораторийн судалгаа хийхэд ашигладаг бөгөөд энэ үеэр тодорхой урвал үүсэх нөхцлийг бүрдүүлэх шаардлагатай байдаг. Хүснэгтийг ашиглан давс, хүчиллэг орчинд бодис хэрхэн ажиллах, тунадас үүсэх эсэхийг тодорхойлох боломжтой. Судалгаа, туршилтын явцад үүссэн тунадас нь урвалын эргэлт буцалтгүй байдлыг илтгэнэ. Энэ бол бүх лабораторийн ажлын явцад нөлөөлж болох чухал цэг юм.
Ус бол манай гараг дээрх химийн гол нэгдлүүдийн нэг юм. Түүний хамгийн сонирхолтой шинж чанаруудын нэг нь усан уусмал үүсгэх чадвар юм. Шинжлэх ухаан, технологийн олон салбарт давсны усанд уусах чадвар чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Уусах чадвар гэдэг нь янз бүрийн бодисыг шингэн уусгагчтай нэгэн төрлийн (нэг төрлийн) хольц үүсгэх чадвар гэж ойлгодог. Энэ нь ханасан уусмалыг уусгах, бүрдүүлэхэд ашигладаг материалын эзэлхүүн бөгөөд түүний уусах чадварыг тодорхойлдог бөгөөд энэ бодисын массын хувь эсвэл төвлөрсөн уусмал дахь хэмжээтэй харьцуулж болно.
Уусах чадвараар нь давсыг дараах байдлаар ангилдаг.
- Уусдаг бодисууд нь 100 г усанд 10 г-аас дээш уусдаг бодисууд;
- Бага зэрэг уусдаг нь уусгагч дахь хэмжээ нь 1 г-аас ихгүй бодисууд орно;
- 100 г усанд уусдаггүй бодисын агууламж 0.01-ээс бага байна.
Уусгахад ашигласан бодисын туйлшрал нь уусгагчийн туйлшралтай төстэй байвал уусдаг. Янз бүрийн туйлшралтай бол бодисыг шингэлэх боломжгүй юм.
Уусалт хэрхэн үүсдэг вэ?
Хэрэв бид давс усанд уусдаг эсэх талаар ярих юм бол ихэнх давсны хувьд энэ нь шударга мэдэгдэл юм. Тусгай хүснэгт байдаг бөгөөд үүний дагуу та уусах чадварыг нарийн тодорхойлох боломжтой. Ус нь бүх нийтийн уусгагч тул бусад шингэн, хий, хүчил, давстай сайн холилддог.
Усанд хатуу бодис уусдаг хамгийн тод жишээнүүдийн нэг нь гал тогооны өрөөнд хоолны давс ашиглан аяга таваг бэлтгэх явцад бараг өдөр бүр ажиглагдаж болно. Тэгвэл яагаад давс усанд уусдаг вэ?
Олон хүмүүс сургуулийнхаа химийн хичээлээс ус, давсны молекулууд туйлтай байдаг гэдгийг санаж байна. Энэ нь тэдгээрийн цахилгаан туйлууд нь эсрэгээрээ байдаг тул диэлектрик тогтмол өндөртэй байдаг. Усны молекулууд нь өөр бодисын ионуудыг хүрээлдэг, жишээлбэл, бидний авч үзэж байгаа тохиолдолд NaCl. Энэ нь нэг төрлийн тууштай шингэнийг үүсгэдэг.
Температурын нөлөө
Давсны уусах чанарт нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд байдаг. Юуны өмнө энэ нь уусгагчийн температур юм. Энэ нь өндөр байх тусам шингэн дэх хэсгүүдийн тархалтын коэффициент их байх ба массын шилжилт хурдан явагддаг.
Жишээлбэл, давсны (NaCl) усанд уусах чадвар нь температураас бараг хамаардаггүй, учир нь түүний уусах чадварын коэффициент нь 20 ° C-д 35.8, 78 ° C-д 38.0 байдаг. Гэхдээ температур нэмэгдэх тусам зэсийн сульфат (CaSO4) нь усанд уусдаг. муу.
Уусмал байдалд нөлөөлдөг бусад хүчин зүйлүүд:
- Ууссан тоосонцоруудын хэмжээ - фазын тусгаарлалт илүү том талбайтай бол уусах нь илүү хурдан явагддаг.
- Холих үйл явц нь эрчимтэй хийгдсэн үед массын илүү үр дүнтэй дамжуулалтыг дэмждэг.
- Бохирдол байгаа эсэх: зарим нь уусах процессыг хурдасгадаг бол зарим нь тархалтыг улам хүндрүүлж, үйл явцын хурдыг бууруулдаг.
Давс уусгах механизмын тухай видео
Тодорхойлолт давсдиссоциацийн онолын хүрээнд. Давсыг ихэвчлэн гурван бүлэгт хуваадаг. дунд, исгэлэн, үндсэн.Дунд зэргийн давсуудад харгалзах хүчлийн бүх устөрөгчийн атомууд металлын атомуудаар, хүчиллэг давсуудад зөвхөн хэсэгчлэн солигддог, харгалзах суурийн OH бүлгийн үндсэн давсуудад хэсэгчлэн хүчиллэг үлдэгдэлээр солигддог.
Мөн бусад төрлийн давсууд байдаг, тухайлбал давхар давс,хоёр өөр катион ба нэг анион агуулсан: CaCO 3 MgCO 3 (доломит), KCl NaCl (силвинит), KAl (SO 4) 2 (калийн хөнгөн цагаан); холимог давс,нэг катион ба хоёр өөр анион агуулсан: CaOCl 2 (эсвэл Ca(OCl)Cl); нарийн төвөгтэй давс,үүнд багтана цогцолбор ион,хэд хэдэнтэй холбогдсон төв атомаас бүрддэг лигандууд: K 4 (шар цусны давс), K 3 (улаан цусны давс), Na, Cl; гидрат давсмолекул агуулсан (талст гидрат). талсжих ус: CuSO 4 5H 2 O (зэсийн сульфат), Na 2 SO 4 10H 2 O (Глауберийн давс).
Давсны нэранионы нэрний дараа катионын нэрнээс үүссэн.
Хүчилтөрөгчгүй хүчлүүдийн давсны хувьд металл бус нэрэнд дагавар нэмэгдэнэ. ID,жишээлбэл, натрийн хлорид NaCl, төмрийн сульфид (H) FeS гэх мэт.
Хүчилтөрөгч агуулсан хүчлүүдийн давсыг нэрлэхдээ дээд исэлдэлтийн төлөвтэй тохиолдолд элементийн нэрийн латин язгуурт төгсгөлийг нэмнэ. — байна, бага исэлдэлтийн төлөвийн хувьд төгсгөл -энэ.Зарим хүчлүүдийн нэрэнд угтварыг металл бус исэлдэлтийн доод төлөвийг илэрхийлэхэд ашигладаг. гипо-,Перхлорт ба перманганы хүчлийн давсны хувьд угтварыг ашиглана per-,жишээ нь: кальцийн карбонат CaCO 3,төмрийн (III) сульфат Fe 2 (SO 4) 3, төмрийн (II) сульфит FeSO 3, калийн гипохлорит KOCl, калийн хлорит KOCl 2, калийн хлорат KOCl 3, калийн перхлорат KOCl 4, калийн перманганат KMnO24, калийн перманганат Khromassy 24. 2 O 7 .
Хүчил ба үндсэн давсхүчил ба суурийн бүрэн бус хувирлын бүтээгдэхүүн гэж үзэж болно. Олон улсын нэр томъёоны дагуу хүчил давсны найрлагад орсон устөрөгчийн атомыг угтвараар тэмдэглэдэг. ус-,бүлэг OH - угтвар гидрокси NaHS - натрийн гидросульфид, NaHSO 3 - натрийн гидросульфит, Mg(OH)Cl - магнийн гидроксихлорид, Al(OH) 2 Cl - хөнгөн цагааны дигидроксихлорид.
Нарийн төвөгтэй ионуудын нэрэнд эхлээд лигандуудыг зааж, дараа нь металлын нэрийг зааж, исэлдэлтийн харгалзах төлөвийг заана (хаалтанд Ромын тоогоор). Нарийн төвөгтэй катионуудын нэрэнд металлын орос нэрийг ашигладаг, жишээлбэл: Cl 2 - тетрааммин зэс (P) хлорид, 2 SO 4 - диамин мөнгөний сульфат (1). Нарийн төвөгтэй анионуудын нэрэнд -at дагавартай металлын латин нэрийг ашигладаг, жишээлбэл: K[Al(OH) 4 ] - калийн тетрагидроксиалюминат, Na - натрийн тетрагидроксихромат, K 4 - калийн гексацианоферрат (H).
Шингэний давсны нэрс (болор гидратууд) хоёр аргаар үүсдэг. Та дээр дурдсан нарийн төвөгтэй катионуудыг нэрлэх системийг ашиглаж болно; жишээлбэл, зэсийн сульфат SO 4 H 2 0 (эсвэл CuSO 4 5H 2 O) -ийг тетрааквакоппер (P) сульфат гэж нэрлэж болно. Гэсэн хэдий ч хамгийн алдартай чийгшүүлэгч давсуудын хувьд ихэвчлэн усны молекулуудын тоог (шингэний зэрэг) үгийн тоон угтвараар зааж өгдөг. "устөрөгч",жишээ нь: CuSO 4 5H 2 O - зэс (I) сульфатын пентагидрат, Na 2 SO 4 10H 2 O - натрийн сульфатын декахидрат, CaCl 2 2H 2 O - кальцийн хлоридын дигидрат.
Давсны уусах чадвар
Усанд уусах чадвараас хамааран давсыг уусдаг (P), уусдаггүй (H) ба бага зэрэг уусдаг (M) гэж хуваадаг. Давсны уусах чадварыг тодорхойлохын тулд хүчил, суурь, давсны усанд уусах чадварын хүснэгтийг ашиглана. Хэрэв танд ширээ байхгүй бол дүрмийг ашиглаж болно. Тэднийг санахад хялбар байдаг.
1. Азотын хүчлийн бүх давс - нитратууд уусдаг.
2. Давсны хүчлийн бүх давс уусдаг - хлоридууд, AgCl (H), PbCl-ээс бусад 2 (М).
3. Хүхрийн хүчлийн бүх давс уусдаг - BaSO-аас бусад сульфатууд 4 (H), PbSO 4 (H).
4. Натри, калийн давс нь уусдаг.
5. Na давснаас бусад бүх фосфат, карбонат, силикат, сульфид уусдаггүй. + болон К + .
Бүх химийн нэгдлүүдийн дотроос давс нь хамгийн олон төрлийн бодис юм. Эдгээр нь хатуу бодисууд бөгөөд тэдгээр нь бие биенээсээ өнгө, усанд уусдаг чанараараа ялгаатай байдаг. 19-р зууны эхэн үед. Шведийн химич И.Берзелиус давсны тодорхойлолтыг хүчил дэх устөрөгчийн атомыг металлаар солих замаар олж авсан суурь эсвэл нэгдлүүдтэй хүчлүүдийн урвалын бүтээгдэхүүн гэж томъёолжээ. Үүний үндсэн дээр давсыг дунд, хүчиллэг, үндсэн гэж ялгадаг. Дунд зэргийн буюу хэвийн давс нь хүчил дэх устөрөгчийн атомыг металлаар бүрэн орлуулах бүтээгдэхүүн юм.
Жишээлбэл:
На 2 CO 3 - натрийн карбонат;
CuSO 4 - зэс (II) сульфат гэх мэт.
Ийм давс нь металлын катион болон хүчил үлдэгдлийн анионуудад задардаг.
Na 2 CO 3 = 2Na + + CO 2 -
Хүчиллэг давс нь хүчил дэх устөрөгчийн атомыг металлаар бүрэн орлуулах бүтээгдэхүүн юм. Хүчиллэг давс нь жишээлбэл, NaHCO 3 натрийн натрийн катион ба хүчиллэг нэг цэнэгийн үлдэгдэл HCO 3 -аас бүрддэг. Хүчиллэг кальцийн давсны хувьд томъёог дараах байдлаар бичнэ: Ca(HCO 3) 2. Эдгээр давсны нэрс нь угтвар нэмсэн дунд давсны нэрсээс бүрдэнэ. ус , Жишээлбэл:
Mg(HSO 4) 2 - магнийн устөрөгчийн сульфат.
Хүчиллэг давс нь дараах байдлаар хуваагдана.
NaHCO 3 = Na + + HCO 3 -
Mg(HSO 4) 2 = Mg 2+ + 2HSO 4 -
Үндсэн давс нь суурийн гидроксо бүлгүүдийг хүчиллэг үлдэгдэлтэй бүрэн бус орлуулах бүтээгдэхүүн юм. Жишээлбэл, ийм давсууд нь алдартай малахит (CuOH) 2 CO 3 бөгөөд П.Бажовын бүтээлүүдээс уншдаг. Энэ нь CuOH + гэсэн хоёр үндсэн катион ба давхар цэнэглэгдсэн хүчиллэг CO 3 2- анионоос бүрдэнэ. CuOH + катион нь +1 цэнэгтэй тул молекулд ийм хоёр катион, нэг давхар цэнэгтэй CO 3 2- анион цахилгаан саармаг давс болж нийлдэг.
Ийм давсны нэрс нь ердийн давсныхтай ижил байх боловч угтварыг нэмсэн болно гидроксо-, (CuOH) 2 CO 3 - зэс (II) гидроксикарбонат эсвэл AlOHCl 2 - хөнгөн цагаан гидроксихлорид. Ихэнх үндсэн давс нь уусдаггүй эсвэл бага зэрэг уусдаг.
Сүүлийнх нь дараах байдлаар хуваагдана.
AlOHCl 2 = AlOH 2 + + 2Cl -
Давсны шинж чанар
Эхний хоёр солилцооны урвалын талаар өмнө нь дэлгэрэнгүй авч үзсэн.
Гурав дахь урвал нь мөн солилцооны урвал юм. Энэ нь давсны уусмалын хооронд урсаж, тунадас үүсэх замаар дагалддаг, жишээлбэл:
Дөрөв дэх давсны урвал нь металлын цахилгаан химийн хүчдэлийн цуврал дахь металлын байрлалтай холбоотой ("Металлын цахилгаан химийн хүчдэлийн цуврал" -ыг үзнэ үү). Метал бүр нь стрессийн цувралын баруун талд байрлах бусад бүх металлыг давсны уусмалаас нүүлгэн шилжүүлдэг. Үүнд дараах нөхцлүүд хамаарна.
1) давс хоёулаа (урвалж буй болон урвалын үр дүнд үүссэн давс) уусдаг байх ёстой;
2) металууд устай харьцах ёсгүй тул I ба II бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн металлууд (сүүлийнх нь Ca-аас эхлэн) давсны уусмалаас бусад металлыг зайлуулдаггүй.
Давс авах арга
Давс бэлтгэх арга, химийн шинж чанар. Давсыг бараг бүх төрлийн органик бус нэгдлүүдээс авч болно. Эдгээр аргуудын зэрэгцээ хүчилтөрөгчгүй хүчлүүдийн давсыг метал ба металл бус (Cl, S гэх мэт) шууд харилцан үйлчлэлээр олж авч болно.
Олон тооны давс нь халах үед тогтвортой байдаг. Гэсэн хэдий ч аммонийн давс, түүнчлэн бага идэвхтэй металлын зарим давс, сул хүчил ба элементүүд нь исэлдэлтийн өндөр эсвэл бага төлөвтэй хүчлүүд нь халах үед задардаг.
CaCO 3 = CaO + CO 2
2Ag 2 CO 3 = 4Ag + 2CO 2 + O 2
NH 4 Cl = NH 3 + HCl
2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2
2FeSO 4 = Fe 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 + 2H 2 O
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
2KClO 3 =MnO 2 = 2KCl + 3O 2
4KClO 3 = 3КlO 4 + KCl