物质溶解性大小的比较方法和规律

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物质溶解性大小的比较方法和规律

2023-08-25 13:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

此文主要为高中内容,掺杂少量高中之外的内容,且以叙述为主,说理较少    

           物质溶解性大小的比较方法和规律

      一、常见酸碱盐在水溶液中的溶解性:

1.盐的溶解性判断

  ①钾,钠,铵,硝酸,醋酸,碳酸氢盐都是可溶盐。

  ②硫酸盐里Ba,Ag,Pb沉淀,Ca微溶,其他可溶

  ③碳酸盐:钾钠铵溶,镁微溶,其他不溶

一般碳酸盐的溶解度小于碳酸氢盐,但碳酸钠的却大于碳酸氢钠的

  ④卤化物:只有银沉淀。

  特例:AgF不沉淀,而CaF2沉淀

  ⑤偏铝酸盐:只有碱金属可溶(与碱类似)

  ⑥亚硫酸盐:钾钠铵溶,钙镁微溶,其他不溶

  ⑦硫盐:硫化铜为不溶强酸的沉淀

  ⑧草酸盐:草酸亚铁为不溶于强酸的沉淀

2.碱的溶解性判断

  ①可溶碱有4种:钾,钠,钡和铵

3.酸的溶解性判断

  ①无机酸中只有原硅酸,硅酸不溶于水

  ②有机酸多溶于水,但也不绝对,与羧基(羟基)形成的氢键有关

4.含相同离子的酸碱盐的溶解性

  例:向饱和NaCl溶液里加入NaOH,溶液不出现沉淀

      二、相似相溶原理:

    溶质与溶剂在结构上相似易溶。

1.相同极性的物质间溶解度较高。

例:氯化钠在水中易溶,但在酒精中却能形成胶体。

2.含有相同官能团的物质互溶

例:水中含羟基(—OH),能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸等。

3.判断极性时不能只看整体极性,也要看部分结构的极性

例:碳酸根,硝酸根,氯酸根都为非极性原子团,但实际上,与羟基亲和性:碳酸根>硝酸根>氯酸根

4.若分子正负电荷中心重合则为非极性分子,若不重合则为极性分子

5.依据偶极距判断:偶极矩是正、负电荷中心间的距离和电荷中心所带电量的乘积,偶极距越大,粒子极性越大

6.电负性大的原子会改变分子的极性

例:羟基会吸引碘的电子云,使其分布不对称,极性改变

      三、氢键对溶解性的影响:

   部分电负性大的元素形成的结构间可形成氢键,通常来说比极性对溶解度的影响更大。

1.当形成分子间氢键时加大其溶解度,如:NH3,C2H5OH等

2.当形成分子内氢键时会降低其溶解度,如:NaHCO3

3.四元环,三元环内部形成的氢键较弱,对溶解度的影响通常小于分子极性对溶解度的影响;五元环,六元环内部形成的氢键较强,对溶解度的影响通常大于分子极性对溶解度的影响

4.分子量对氢键数量的影响:

例:随着有机物分子量的增大,碳酸根周围的分子数也随之减少,形成氢键减少,故碳酸根的溶解性:水>乙醇>丙醇。 

     四、物质间发生反应时改变溶解度:

   1.反应吸热(放热)影响温度,进而影响溶解度

   2.反应消耗溶剂,使溶质吸出(不改变溶解度)

注:要注意特殊条件导致反应改变,比如铁和浓硫酸会钝化,而不是溶解。

    五、形成配位化合物对溶解性的影响:

  如:氯化银可溶于氨水,溴化银可溶于浓氨水,而碘化银不溶于氨水,氢氧化铜可溶于氨水。

    六、难溶物的溶解性:

  要在同类型分子的基础上,在相同条件下比较溶度积常数的大小,溶度积小的物质先沉淀。

    七、晶体的溶解性:

  1.离子晶体的溶解度依据对应离子

  2.分子晶体的溶解度依据对应分子

  3.原子晶体往往不溶于水

  4.金属晶体差异较大(金属性越强,越易和水反应后溶于水,例如Na)

    八、常见气体的溶解度:

  气体在压强为101KPa下,一定温度时溶解于一体积水里达到饱和时的体积,常记为1:X。常温常压下常见气体的溶解度:氨气:1:700、氯化氢:1:500、硫化氢:1:2.6、二氧化硫:1:40、二氧化碳:1:1。

    九、有机物的溶解度:

  1.相似相溶原理与氢键(见上)

  2.官能团的溶解性:

    ①易溶于水的官能团(亲水基团)有:—OH、—CHO、—COOH、、—NH2。

    ②难溶于水的官能团(憎水基团)有:所有的烃基(—CnH2n+1、—CH=CH2、—C6H5等)、卤原子(—X)、硝基(—NO2)等。

  3.亲水、憎水基团的比例影响溶解性:

    ①当官能团的个数相同时,随着烃基(憎水基团)碳原子数目的增大,溶解度逐渐降低。一般来说,碳原子个数大于5的醇难溶于水。

    ②当烃基中碳原子数相同时,亲水基团个数越多,越易形成氢键,物质溶解度越大。

    ③当亲水基团与憎水基团的对溶解度的影响大致相同时,物质微溶于水。

    例如,常见的微溶于水的物质有:苯酚C6H5—OH、苯甲酸C6H5—COOH、正戊醇CH3CH2CH2CH2CH2—OH、乙酸乙酯CH3COOCH2CH3、苯胺C6H5—NH2

    ④由两种憎水基团组成的物质难溶于水

      十、无机物在有机物中的溶解性

    同样依据相似相溶原理和氢键(亲水基团)判断

      十一:酸碱软硬理论:

  粒子电荷密度越大就越“硬”,反之则越软

(带电荷越多,半径越小的粒子电荷密度越大)

  两种粒子间的软硬度越接近,形成的物质越稳定,“硬度”相近的粒子易结合形成稳定结构。例如:“硬”的钙离子会优先和“硬”的碳酸根离子结合,形成沉淀,而不是相对“软”的碳酸氢根。

      十二、外部条件对溶解度的影响

1.温度和压强对溶解度的影响:

①一般气体的溶解度随压强的升高而增大,随温度的升高而降低

(温度升高时,气体分子运动速率加快,容易自水面逸出)

②一般的固体溶质的溶解度则随温度的升高而增大,与压强关系不大

2.物质溶解度随温度变化趋势

    ①溶解度受温度影响大的物质:硝酸盐>氯酸盐

    ②溶解度受温度影响小的物质:氯盐

    ③随温度增加,溶解度先增后减的物质:硫酸钠

    ④随温度升高,溶解度减小的物质:氢氧化钙

    ⑤阴离子相同时,溶解度受温度的影响程度顺序:铵盐>钾盐>钠盐

3.利用溶解度与温度的关系进行除杂

    ①从溶解度受温度影响小的物质(NaCl)中除去溶解度受温度影响大的物质杂质(KNO3):蒸发结晶,趁热过滤,可将NaCl从混合液中分离出来。

    ②从溶解度受温度影响大或带结晶水的物质(KNO3)中除去溶解度受温度影响小的物质杂质(NaCl):加热浓缩,冷却结晶,过滤(冷却热饱和溶液),可将KNO3从混合液中分离出来。

    ③注意事项:

     1º以上两种方式是否需要控制温度应依据题干。

     2º加热蒸发时,若溶质为弱电解质,则会加强水解作用,生成难溶碱或进而生成难溶氧化物,无法分离出产物。

     3º当多种盐共存于溶液,进行分离时可能需要先后运用两种方法,在两种方法之间不能再次加水。    



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