אחד הניסויים המדעיים הראשונים שאני זוכר היה הוספת מלח לכוס מים וחיכיתי בקוצר רוח עד שהוא יתמוסס. למרות שהתרגשתי לראות את המלח נעלם, בהחלט לא הבנתי את נבכי המסיסות. למרבה המזל, המסיסות עוקבת אחר רשימה של כללים שעוזרים לנו לקבוע עד כמה חומר מסיס, כמו מידת הסיכוי שהמלח יתמוסס במים האלה (הצצה - סביר מאוד). אנו נעבור על מהי מסיסות, כיצד היא פועלת, ואת הרשימה המלאה של כללי מסיסות כדי לעזור לך לקבוע את המסיסות של חומרים.

מהי מסיסות?

מסיסות היא היכולת של חומר להתמוסס . החומר המומס נקרא מומס, והחומר בו הוא מתמוסס נקרא ממס. החומר שנוצר נקרא תמיסה. בדרך כלל, המומס הוא מוצק והממס הוא נוזל, כמו למשל המלח במים שלנו למעלה. עם זאת, מומסים יכולים להיות בכל מצב: גז, נוזל או מוצק. לדוגמה, משקה מוגז הוא תמיסה שבה המומס הוא גז והממס הוא נוזל.

מומס נחשב בלתי מסיס כאשר הם אינם מסוגלים להתמוסס ביחס גדול מ-10000:1. בעוד שתרכובות רבות אינן מסיסות חלקית או ברובן, אין חומר שאינו מסיס לחלוטין במים , כלומר זה לא יכול להתמוסס בכלל. תראה בכללי המסיסות שלתרכובות רבות המסומנות כבלתי מסיסות יש יוצאים מן הכלל, כגון קרבונטים. זו גם הסיבה שחשוב לעקוב מקרוב אחר כללי המסיסות.

bash if condition

כאשר אתה עובד על משוואות כימיות או בונה השערה, כללי מסיסות מועילים בחיזוי מצבי הקצה של החומרים המעורבים. תוכל לחזות במדויק אילו שילובים יובילו לאילו תוצאות.

כללי המסיסות מתייחסים רק ליכולת של מוצקים יוניים להתמוסס במים. בעוד שאנו יכולים לחשב את המסיסות על ידי מדידת כל חומר ומעקב אחר משוואה, כללי המסיסות מאפשרים לנו לקבוע את המסיסות של חומר לפני שאתה מנסה ליצור אותו.

כללי מסיסות

חשוב מאוד שהכללים ברשימה זו יתבצעו לפי הסדר, כי אם נראה שכלל סותר כלל אחר, הכלל שבא קודם הוא זה שאתה פועל לפיו . חומרים ברשימה זו ניתנים בשמות היסודיים שלהם. הפניה לטבלה המחזורית להלן תעזור לך לעבור על שמות היסודות והקבוצות.

1. מלחים המכילים יסודות מקבוצה I (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) הם מסיסים. יש מעט חריגים לכלל זה. גם מלחים המכילים את יון האמוניום (NH4+) מסיסים.

2. מלחים המכילים יון חנקתי (NO3-) מסיסים בדרך כלל.

3. מלחים המכילים Cl -, Br - או I - הם בדרך כלל מסיסים. חריגים חשובים לכלל זה הם מלחי הלידים של Ag+, Pb2+ ו-(Hg2)2+. לפיכך, AgCl, PbBr2 ו-Hg2Cl2 אינם מסיסים.

4. רוב מלחי הכסף אינם מסיסים. AgNO3 ו-Ag(C2H3O2) הם מלחים מסיסים נפוצים של כסף; כמעט כל השאר אינם מסיסים.

5. רוב מלחי הסולפט מסיסים. חריגים חשובים לכלל זה כוללים CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 ו-SrSO4.

6. רוב מלחי הידרוקסיד מסיסים רק מעט. מלחי הידרוקסיד של יסודות מקבוצה I מסיסים. מלחי הידרוקסיד של יסודות מקבוצה II (Ca, Sr ו-Ba) מסיסים מעט. מלחי הידרוקסיד של מתכות מעבר ו-Al3+ אינם מסיסים. לפיכך, Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 אינם מסיסים.

7. רוב הסולפידים של מתכות מעבר אינם מסיסים מאוד, כולל CdS, FeS, ZnS ו-Ag2S. ארסן, אנטימון, ביסמוט ועופרת סולפידים גם הם בלתי מסיסים.

8. קרבונטים הם לעתים קרובות בלתי מסיסים. קרבונטים מקבוצה II (CaCO3, SrCO3 ו- BaCO​3) אינם מסיסים, וכך גם FeCO3 ו-PbCO3.

9. כרומטים אינם מסיסים לעתים קרובות. דוגמאות כוללות PbCrO4 ו-BaCrO4.

10. פוספטים כגון Ca3(PO4)2 ו-Ag3PO4 אינם מסיסים לעתים קרובות.

    Powershell נגד Bash

11. פלואורידים כגון BaF2, MgF2 ו-PbF2 אינם מסיסים לעתים קרובות.

שאלות לדוגמא

1. בחר את התרכובות שהן תמיד מסיס במים

א. BaSO4

ב. HG2 I2

ג. באולימפיאדה

ד. Na2SO3

ב. Ag ClO3

ו. Cr Cl3

ז. Fe PO4

2. סמן כל אחד מהדברים הבאים כ מָסִיס אוֹ לֹא מָסִיס

א. לי OH

ב. Hg SO4

ג. Pb Br2

ד. Rb2 S

ה. ב-I2

ו. H3 AsO4

ז. גם לא Cro4

3. איזה כסף (אם בכלל) מסיס: כסף כלוריד AgCl , פוספט כסף, Ag3 PO4 , או פלואוריד כסף, AgF ?

תשובות

1. בחר את התרכובות שהן תמיד מסיס במים (מודגש נכון)

א. BaSO4 (ראה כלל 5)

ב. HG2I2 (ראה כלל 3)

ג. זה OH (ראה כלל 1)

ד. Na2SO3 (ראה כלל 1)

זה . ב-ClO3 (ראה כלל 3)

ו. Cr Cl3 (ראה כלל 3)

ז. Fe PO4 (ראה כלל 6)

הערה: אות ה הוא דוגמה לשימוש בסדר הכללים כדי לקבוע את המסיסות. כלל 4 אומר שכסף (Ag) לרוב אינו מסיס, אך כלל 3 אומר שכלורטים (Cl) מסיסים. מכיוון ש-Ag ClO3 הוא כלורט כסף, וכלל 3 בא לפני כלל 4, הוא מחליף אותו. תרכובת זו מסיסה.

2. סמן כל אחד מהדברים הבאים כמסיס או בלתי מסיס

א. לי OH מָסִיס - חוק מספר 1

גדלי גופן בלטקס

ב. Fe(OH)2 לֹא מָסִיס - כלל 7

ג. Pb Br2 לֹא מָסִיס - כלל 2

הוא. Rb2 SO3 מָסִיס - חוק מספר 1

ה. ב-I2 מָסִיס - כלל 3

ו. H3 AsO4 לֹא מָסִיס - כלל 10

ז. גם לא CRo4 לֹא מָסִיס - כלל 8

3. איזה כסף (אם בכלל) מסיס: כסף כלוריד AgCl, כסף פוספט, Ag3 PO4 , או פלואוריד כסף, AgF ?

אף אחד מהכסף הנ'ל אינו מסיס. בכלל מס' 4, הוא קובע שמלחי כסף (Ag) הם
בלתי מסיס, עם חנקתי כסף, AgNO3, כיוצא מן הכלל.

איך מסיסות עובדת

כפי שאנו רואים מכללי המסיסות שלנו, חלק מהחומרים מסיסים מאוד, בעוד שחלקם אינם מסיסים או בעלי מסיסות נמוכה. בואו נסתכל על איך המסיסות עובדת כדי להבין טוב יותר את כללי המסיסות.

גורמים המשפיעים על מסיסות

האם חומר מסיס או לא, ובאיזו מידה, תלוי במגוון גורמים. מומסים בדרך כלל יתמוססו בצורה הטובה ביותר בממסים בעלי הדמיון המולקולרי ביותר. קוטביות היא גורם מרכזי במסיסות החומר. מולקולות שבהן קצה אחד טעון שלילי והשני טעון חיובי נחשבות לקוטביות, כלומר יש להן קטבים חשמליים. אם למולקולה אין את ההרכב היוני הזה, היא נחשבת לא קוטבית.

בדרך כלל, מומסים מסיסים בממסים הדומים להם ביותר מבחינה מולקולרית. מומסים קוטביים יתמוססו טוב יותר בממסים קוטביים, ומומסים לא קוטביים יתמוססו טוב יותר בממסים לא קוטביים. לדוגמה, סוכר הוא מומס קוטבי, ונספג היטב במים. עם זאת, לסוכר תהיה מסיסות נמוכה בנוזל לא קוטבי כמו שמן צמחי. באופן כללי, מומסים יהיו מסיסים יותר גם אם המולקולות במומס קטנות יותר מאלו שבממס.

גורמים נוספים המשפיעים על המסיסות הם לחץ וטמפרטורה. בממסים מסוימים, כאשר מחוממים המולקולות רוטטות מהר יותר ומסוגלות לפרק את המומס. לחץ הוא בעיקר גורם כאשר מעורב חומר גז, ויש לו השפעה מועטה עד לא על חומרים נוזליים.

רשימה של מחרוזת ג'אווה

קצב התמיסה מתייחס לכמה מהר חומר מתמוסס, והוא נפרד מהמסיסות. המסיסות תלויה לחלוטין בתכונות הפיזיקליות והכימיות של המומס והממס , ואינו מושפע מקצב הפתרון. אין לקחת בחשבון את שיעור המסיסות של חומר. לעתים קרובות זה יכול להיות מבלבל כשלומדים לראשונה על מסיסות, שכן בדוגמה ויזואלית, צפייה במשהו מתמוסס במהירות יכולה להרגיש כמו אישור ליכולתו להתמוסס. עם זאת, תהליך המסיסות הוא ייחודי, והקצב שבו הוא מתמוסס אינו נכלל במשוואה.

חיזוי תוצאות

כאשר מומס מעורבב עם ממס, ישנן שלוש תוצאות אפשריות: אם בתמיסה יש פחות מומס מהכמות המקסימלית שהיא מסוגלת להמיס (המסיסות), היא תמיסה מהולה . אם כמות המומס זהה בדיוק למסיסותו רָווּי. אם יש יותר מומס ממה שאפשר להמיס, העודף נפרד מהתמיסה ויוצר א לְזַרֵז .

תמיסה נחשבת רוויה כאשר הוספת מומס נוסף אינה מעלה את ריכוז התמיסה. בנוסף, תמיסה ניתנת לערבב כאשר ניתן לערבב אותה בכל יחס - זה חל בעיקר על נוזלים, כמו אתנול, C2H5OH ומים, H2O.

הכרת כללי המסיסות והקפדה עליהם היא הדרך הטובה ביותר לחזות את התוצאה של כל פתרון נתון. אם אנו יודעים שחומר אינו מסיס, סביר להניח שיהיו בו עודף מומס, ובכך ייווצר משקעים. עם זאת, תרכובות שאנו יודעים שהן מסיסות מאוד, כמו מלח, צפויות ליצור תמיסות ביחסים שונים; במקרה זה, נוכל לקבוע כמה מומס וממס נדרשים כדי ליצור כל תמיסה, ואם אפשר ליצור כזה בכלל.

כשחושבים על ניסוי המלח במים עכשיו, ברור שהמלח - הידוע גם בשם NaCl או נתרן כלורי, יהיה מסיס מאוד בהתאם לכללי המסיסות שלנו. נתרן כלורי מכיל Na, שהוא כמעט תמיד מסיס לפי כלל 1, ו-Cl, שבדרך כלל מסיס לפי כלל 3. למרות שאני יכול להגיד את זה רק על ידי מבט על הכללים, שום דבר לא מוריד מהקסם של צפייה בתרכובות כימיות מתפרקות ומתמוססות ממש לנגד עיניך. זכרו לשמור את הטבלאות המחזוריות שלכם בהישג יד, ושימו לב היטב לכללי המסיסות בניסוי הבא שלכם.

מה הלאה?

מתכוננים למבחן AP כימיה?למד עם המאמרים שלנו על כל מבחן תרגול AP Chemistry זמין ומדריך הלימוד האולטימטיבי של AP Chem. לוקח IB במקום? התחל עם הערות המחקר שלנו עבור IB כימיה.

מחפש עזרה נוספת בכימיה?אנחנו הולכים אותך דרך ה קבוע מסיסות (K _sp ) וכיצד לפתור את זה , הסבירו כיצד לאזן משוואות כימיות , ולעבור כאן על דוגמאות לשינוי פיזי לעומת כימי .

אם אתה צריך עוד מדריכים מדעיים שאינם כימיה, הקפד לבדוק את המדריכים האלה על מציאת צפיפות המים , הגדרת קומנסליזם , ו כיצד לחשב תאוצה .