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• Passos
• O que você precisa
• Adendo
• Atenção

Em química, a solubilidade é usada para descrever as propriedades de um composto sólido quando ele é completamente dissolvido em um líquido sem deixar qualquer resíduo insolúvel. Apenas os compostos iônicos (carregados) são solúveis. Na verdade, você só precisa memorizar algumas regras ou consultar a literatura para saber se um composto iônico permanecerá sólido quando adicionado à água ou se uma grande quantidade se dissolver. Na verdade, um certo número de moléculas se dissolverá mesmo que você não veja nenhuma mudança, então, para que o experimento seja preciso, você precisa saber como calcular essa quantidade de soluto.

Passos

Método 1 de 2: use regras rápidas

1. 

   Aprenda sobre compostos iônicos. Cada átomo geralmente tem um certo número de elétrons, mas às vezes recebe ou dá um elétron. Este processo o torna um íons carregada. Quando um íon com carga negativa (excesso de um elétron) encontra um íon com carga positiva (sem um elétron), eles se ligam como o cátodo e o ânodo de dois ímãs. O resultado forma um composto iônico.
   • Os íons têm uma carga negativa chamada ânions, e os íons têm uma carga positiva chamada cátion.
   • Normalmente, o número de elétrons em um átomo é igual ao número de prótons, portanto, ele não tem carga.

2. 

   
   
   Compreenda a solubilidade. Molécula de água (H₂O) tem uma estrutura irregular que se assemelha a um ímã: uma extremidade tem uma carga positiva e a outra tem uma carga negativa. Quando você coloca um composto iônico na água, esses "ímãs" de água se reúnem em torno dele, tentando separar os íons positivos e negativos.
   • Alguns compostos iônicos não são muito absorvidos, eles são considerados solúvel Porque ele vai se separar e se dissolver quando adicionado à água. Outros compostos têm ligações mais fortes insolúvel porque os íons são fortemente atraídos um pelo outro, independentemente da atração da molécula de água.
   • Alguns compostos têm uma força de ligação equivalente à atração de uma molécula de água. Eles são considerados ligeiramente solúvel porque a maioria dos compostos será separada, mas o resto ainda será atraído um pelo outro.

3. 

   
   
   Compreenda o princípio da dissolução. Como as interações entre os átomos são tão complexas, você não pode confiar inteiramente na intuição para distinguir quais compostos podem ou não. Procure o primeiro íon no composto na lista abaixo para suas propriedades comuns, em seguida, verifique as exceções para garantir que o segundo íon não interaja de forma anormal com ele.
   • Por exemplo, para verificar o cloreto de estrôncio (SrCl₂), procure Sr ou Cl nas etapas em negrito abaixo. Cl é "geralmente solúvel", portanto, verifique as exceções abaixo dele. SrCl não está na lista de exceções, então SrCl₂ deve ser solúvel.
   • As exceções mais comuns para cada regra estão escritas abaixo da regra. Existem outras exceções, mas é improvável que ocorram durante o horário normal de química ou de laboratório.

4. 

   
   
   Os compostos são solúveis quando contêm metais alcalinos como Li, Na, K, Rb e Cs. Esses metais também são conhecidos como elementos do Grupo IA: lítio, sódio, potássio, rubídio e césio. Quase todos os compostos que contêm um desses íons são solúveis.
   • Exceção: Li₃PO₄ indissolúvel.

5. 

   SEM compostos₃, C₂H₃O₂, NÃO₂, ClO₃ e ClO₄ são todos solúveis. Os nomes correspondentes aos íons acima são nitrato, acetato, nitrito, clorato e perclorato. Observe que o acetato é freqüentemente abreviado como OAc.
   • Exceção: Ag (OAc) (acetato de prata) e Hg (OAc)₂ (acetato de mercúrio) insolúvel.
   • AgNO₂ e KClO₄ apenas "ligeiramente derretido".

6. 

   Os compostos de Cl, Br e I são geralmente solúveis. Os íons cloreto, brometo e iodeto quase sempre formam compostos solúveis, chamados de sais de halogênio.
   • Exceção: Se algum dos íons acima se combinar com os íons de prata Ag, mercúrio Hg₂, ou chumbo Pb, formarão compostos insolúveis. O mesmo é verdade para os compostos menos comuns formados quando combinados com cobre Cu e thali Tl.

7. 

   Compostos contendo SO₄ geralmente solúvel. Os íons sulfato geralmente formam compostos solúveis, mas há muitas exceções.
   • Exceção: Os íons sulfato formam um composto insolúvel com os seguintes íons: estrôncio Sr, bário Ba, chumbo Pb, prata Ag, cálcio Ca, rádio Ra e átomos de prata de Ag₂. Observe que o sulfato de prata e o sulfato de cálcio são apenas moderadamente solúveis, portanto, alguns os consideram levemente solúveis.

8. 

   As substâncias que contêm OH ou S são insolúveis. Os nomes correspondentes para esses íons são hidróxidos e sulfetos.
   • Exceção: Você se lembra dos metais alcalinos (Grupos I-A) e como eles gostam de formar compostos solúveis? Li, Na, K, Rb e Cs formam compostos que são solúveis com íons hidróxido ou sulfeto. Além disso, os hidróxidos formam sais que são solúveis com íons de metais alcalino-terrosos (Grupo II-A): cálcio Ca, estrôncio Sr e bário Ba. Nota: os compostos feitos de hidróxidos e metais alcalino-terrosos têm, de fato, um número significativo de moléculas que permanecem unidas, por isso às vezes são considerados "ligeiramente solúveis".

9. 

   Compostos contendo CO₃ ou PO₄ indissolúvel. Verifique uma última vez os íons carbonato e fosfato e você verá se o composto é solúvel.
   • Exceção: Esses íons formam compostos que são solúveis com metais alcalinos, como Li, Na, K, Rb e Cs, bem como com o íon amônio NH₄.
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Método 2 de 2: Calcule a solubilidade da constante K_sp

1. 

   Procure a constante K do produto de solubilidade_sp. Essa constante é diferente para cada composto, então você deve procurá-la em um gráfico em um livro ou online. Como esses valores são determinados experimentalmente e podem variar significativamente entre os gráficos, é melhor usar o gráfico do livro, se disponível. A menos que especificado de outra forma, a maioria dos gráficos assume uma temperatura de teste de 25ºC.
   • Por exemplo, digamos que você esteja dissolvendo iodeto de chumbo com a fórmula PbI₂, escreva sua constante de produto de solubilidade. Se você consultar o gráfico em bilbo.chm.uri.edu, então usará a constante 7,1 × 10.

2. 

   Escreva uma equação química. A primeira, determina o padrão de separação iônica desse composto quando dissolvido. Em seguida, escreva a equação com K_sp de um lado e íons componentes do outro lado.
   • Por exemplo, uma molécula PbI₂ dissociar em íons Pb, I e I. (Você só precisa saber ou verificar a carga de um íon, uma vez que todos os compostos são sempre eletricamente neutros).
   • Escreva a equação 7,1 × 10 =
   • Esta equação é a constante de solubilidade, você pode descobrir para 2 íons no gráfico de solubilidade. Visto que existem 2 íons, l- deve ser quadrático.

3. 

   Transforme as equações para usar variáveis. Reescreva a equação usando métodos algébricos normais, usando as informações que você conhece sobre o número de moléculas e íons. Defina x igual à massa do composto a dissolver e reescreva a equação onde x representa o número de cada íon.
   • Neste exemplo, precisamos reescrever a equação 7,1 × 10 =
   • Uma vez que há apenas um íon de chumbo (Pb) no composto, o número de moléculas dissolvidas é igual ao número de íons de chumbo livres. Portanto, podemos defini-lo como x.
   • Como existem dois íons de iodo (I) para cada íon de chumbo, definimos o número de átomos de iodo igual a 2x.
   • Agora a equação se torna 7,1 × 10 = (x) (2x)

4. 

   Leve em consideração os íons comuns, se houver. Pule esta etapa se você estiver dissolvendo o composto em água destilada. Se um composto for dissolvido em uma solução que já possui um ou mais íons componentes ("íons comuns"), a solubilidade do composto diminuirá significativamente. O efeito dos íons gerais será mais óbvio em compostos quase insolúveis e, neste caso, você pode assumir que a maioria dos íons em equilíbrio são aqueles que estavam anteriormente em solução. Reescreva a equação para calcular a concentração molar (mol por litro ou M) dos íons já na solução, substituindo esse valor pela variável x que você usa para aquele íon.
   • Por exemplo, se o composto de iodeto de chumbo for dissolvido em solução de cloreto de chumbo (PbCl) 0,2 M₂), reescreveremos a equação como 7,1 × 10 = (0,2M + x) (2x). Como 0,2M é uma concentração maior do que x, poderíamos reescrever para 7,1 × 10 = (0,2M) (2x).

5. 

   Resolva a equação. Resolva para x, e você verá a solubilidade do composto. Na definição da constante de solubilidade, você deve escrever sua resposta em termos do número de moles de compostos dissolvidos por litro de água. Você pode ter que usar seu computador para encontrar a resposta final.
   • O exemplo a seguir é a solubilidade em água destilada sem quaisquer íons comuns.
   • 7,1 × 10 = (x) (2x)
   • 7,1 × 10 = (x) (4x)
   • 7,1 × 10 = 4x
   • (7,1 × 10) ÷ 4 = x
   • x = ∛ ((7,1 × 10) ÷ 4)
   • x = 1,2 x 10 moles por litro irão se dissolver. Esta é uma massa muito pequena, então este composto é quase insolúvel.
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O que você precisa

• Tabela de constantes de produto de solubilidade do composto (K_sp)

Adendo

• Se você tiver dados experimentais sobre a quantidade de compostos dissolvidos, poderá usar a mesma equação para resolver a constante de solubilidade K._sp.

Atenção

• Não há consenso sobre as definições desses termos, mas os químicos concordam com a maioria dos compostos. Vários compostos especiais em que as moléculas solúveis e insolúveis constituem constituintes significativos, cada um com uma descrição diferente desses compostos.
• Alguns livros antigos veem NH₄OH é um composto solúvel. Isso não é verdade; Pequenas quantidades de íons NH foram detectadas₄ e OH, mas esses dois íons não podem se combinar em compostos.