Katika kemia, umumunyifu hutumiwa kuelezea mali ya misombo dhabiti ambayo imechanganywa na kufutwa kabisa na kioevu bila kuacha chembe yoyote isiyoyeyuka. Misombo tu ya ionized (iliyochajiwa) inaweza kuyeyuka. Kwa urahisi, unaweza tu kukariri sheria chache au rejelea orodha ili kuona ikiwa misombo iliyo ngumu zaidi itabaki imara wakati imewekwa ndani ya maji au itayeyuka kwa idadi kubwa. Kwa kweli, molekuli zingine zitayeyuka hata ikiwa huwezi kuona mabadiliko. Ili jaribio lifanyike kwa usahihi, lazima ujue jinsi ya kuhesabu kiwango ambacho kimeyeyushwa.
Hatua
Njia 1 ya 2: Kutumia Sheria za Haraka
Hatua ya 1. Jifunze misombo ya ionic
Kawaida kila atomu ina idadi fulani ya elektroni. Walakini, wakati mwingine atomi hupata au kupoteza elektroni. Matokeo yake ni ion ambayo inachajiwa umeme. Wakati ion iliyochajiwa vibaya (ikiwa na elektroni moja ya ziada) inakutana na ioni iliyochajiwa vyema (kupoteza elektroni), ioni hizo mbili huungana pamoja kama nguzo chanya na hasi za sumaku, ikitoa kiwanja cha ioniki.
- Ions zilizochajiwa vibaya zinaitwa anion, wakati ioni iliyochajiwa vyema inaitwa cation.
- Katika hali ya kawaida, idadi ya elektroni ni sawa na idadi ya protoni kwenye atomu na hivyo kupuuza malipo yake ya umeme.
Hatua ya 2. Elewa mada ya umumunyifu
Molekuli za maji (H2O) ina muundo isiyo ya kawaida ambayo ni sawa na sumaku. Mwisho mmoja una malipo mazuri, wakati mwisho mwingine unashtakiwa vibaya. Wakati kiwanja cha ioniki kikiwekwa ndani ya maji, "sumaku" ya maji itaizunguka na kujaribu kuvutia na kutenganisha ioni nzuri na hasi. Vifungo katika misombo fulani ya ionic sio nguvu sana. Kiwanja kama hicho mumunyifu wa maji kwa sababu maji yatatenganisha ioni na kuzifuta. Misombo mingine ina vifungo vikali ili si mumunyifu katika maji licha ya kuzungukwa na molekuli za maji.
Misombo mingine kadhaa ina vifungo vya ndani ambavyo ni sawa na nguvu ya maji huvutia molekuli. Misombo kama hiyo inaitwa mumunyifu kidogo ndani ya maji kwa sababu sehemu kubwa ya kiwanja huvutiwa na maji, lakini iliyobaki bado imechanganywa.
Hatua ya 3. Jifunze sheria kuhusu umumunyifu
Mwingiliano wa kiatomiki ni ngumu sana. Mchanganyiko ambao umumunyifu au hauwezi kuyeyuka ndani ya maji hauwezi kuonekana kwa intuitively. Pata ioni ya kwanza kwenye kiwanja unayotafuta katika orodha hapa chini ili kujua tabia yake. Ifuatayo, angalia ubaguzi wowote ili kuhakikisha kuwa ioni ya pili haina mwingiliano wowote wa kawaida.
- Kwa mfano, kuangalia Strontium Chloride (SrCl2), angalia Sr au Cl katika hatua zilizo na herufi kubwa hapa chini. Cl ni "kawaida mumunyifu wa maji," kwa hivyo angalia ijayo kwa tofauti. Sr haijajumuishwa katika ubaguzi kwa hivyo SrCl2 dhahiri mumunyifu katika maji.
- Mbali za kawaida kwa kila sheria zimeorodheshwa hapa chini. Kuna tofauti zingine chache, lakini labda hazitapatikana katika maabara au darasa la kemia kwa jumla.
Hatua ya 4. Misombo inaweza kufutwa ikiwa zina metali za alkali, pamoja na Li+, Na+, K+, Rb+, na Cs+.
Vipengele hivi pia hujulikana kama vitu vya kikundi IA: lithiamu, sodiamu, potasiamu, rubidium, na cesium. Karibu misombo yote iliyo na moja ya ioni hizi mumunyifu ndani ya maji.
-
Ubaguzi:
Li3PO4 hakuna katika maji.
Hatua ya 5. HAPANA3-, C2H3O2-, HAPANA2-, ClO3-, na ClO4- mumunyifu katika maji.
Majina ni mtiririko huo nitrati, acetate, nitriti, chlorate, na ioni za perchlorate. Kumbuka kuwa acetate mara nyingi hufupishwa kuwa OAC.
-
Ubaguzi:
Ag (OAc) (Fedha acetate) na Hg (OAc)2 (zebaki acetate) haina maji.
- AgNO2- na KClO4- tu "mumunyifu kidogo ndani ya maji."
Hatua ya 6. Misombo ya Cl-, Br-, na mimi- kawaida mumunyifu kidogo ndani ya maji.
Chloridi, bromidi, na ioni za iodidi daima hufanya misombo ya mumunyifu ya maji inayoitwa chumvi ya halide.
-
Ubaguzi:
Ikiwa moja ya ioni hizi hufunga ion ion Ag+, zebaki Hg22+, au kuongoza Pb2+, kiwanja kinachosababisha hakina maji. Vile vile ni kweli kwa kiwanja kisicho kawaida, ambayo ni jozi ya Cu+ na thallium Tl+.
Hatua ya 7. Misombo iliyo na SO42- kwa ujumla mumunyifu katika maji.
Ion ya sulfate kawaida huunda misombo ya mumunyifu ya maji, lakini kuna tofauti kadhaa.
-
Ubaguzi:
Sulphate ion hutengeneza misombo isiyeyuka katika maji na: strontium Sr2+, bariamu Ba2+, kuongoza Pb2+, fedha Ag+, kalsiamu Ca2+, radium Ra2+, na diatomic fedha Ag22+. Kumbuka kuwa sulfate ya fedha na sulfate ya kalsiamu ni mumunyifu wa kutosha ambayo wengine huwaita mumunyifu kidogo wa maji.
Hatua ya 8. Misombo iliyo na OH- au S2- hakuna katika maji.
Ions hapo juu huitwa hydroxide na sulfidi.
-
Ubaguzi:
Kumbuka kuhusu metali za alkali (Vikundi IA) na jinsi urahisi ioni kutoka kwa vitu kwenye vikundi hivyo huunda misombo ya mumunyifu ya maji? Li+, Na+, K+, Rb+, na Cs+ itaunda misombo ya mumunyifu ya maji na hidroksidi au ioni za sulfidi. Kwa kuongezea, hidroksidi pia hutengeneza chumvi zenye mumunyifu wa maji na ioni za ardhi zenye alkali (Kikundi cha II-A): kalsiamu Ca2+, strontium Sr2+, na bariamu Ba2+. Kumbuka kuwa misombo inayozalishwa kutoka kwa hidroksidi na ardhi zenye alkali bado ina molekuli za kutosha zilizounganishwa pamoja kwamba wakati mwingine huitwa "mumunyifu kidogo ndani ya maji."
Hatua ya 9. Misombo iliyo na CO32- au PO43- hakuna katika maji.
Angalia moja zaidi ya ioni za kaboni na phosphate. Unapaswa tayari kujua nini kitatokea kwa kiwanja cha ioni.
-
Ubaguzi:
Ions hizi huunda misombo ya mumunyifu ya maji na metali za alkali, ambayo ni Li+, Na+, K+, Rb+, na Cs+, kama ilivyo kwa amonia NH4+.
Njia 2 ya 2: Kuhesabu Umumunyifu Kupitia Ksp
Hatua ya 1. Pata umumunyifu wa bidhaa Ksp.
Kila kiwanja kina tofauti tofauti, italazimika kukiangalia kwenye meza kwenye kitabu chako cha maandishi au mkondoni. Kwa sababu maadili yameamuliwa kwa majaribio, meza tofauti zinaweza kuonyesha vipindi tofauti. Inashauriwa sana utumie meza kwenye kitabu cha kiada ikiwa unayo. Isipokuwa kama ilivyoonyeshwa vingine, meza nyingi hufikiria kuwa joto ni 25ºC.
Kwa mfano, ikiwa kile kinachofutwa ni iodidi ya risasi PbI2, andika umumunyifu wa bidhaa kila wakati. Wakati wa kutaja meza kwenye bilbo.chm.uri.edu, tumia 7, 1 × 10 ya kila wakati–9.
Hatua ya 2. Andika usawa wa kemikali
Kwanza, amua mchakato ambao kiwanja hutengana na ions wakati unafutwa. Kisha, andika hesabu ya kemikali na Ksp upande mmoja na ioni za eneo kwa upande mwingine.
- Kwa mfano, PbI molekuli2 kugawanywa katika Pb. ions2+, Mimi-, na mimi-. (Unahitaji tu kujua au kutafuta malipo kwa ion moja kwa sababu kiwanja kwa ujumla kina malipo ya upande wowote.)
- Andika usawa 7, 1 × 10–9 = [Pb2+] [Mimi-]2
Hatua ya 3. Badilisha mlingano kutumia ubadilishaji
Andika tena equation kama shida rahisi ya algebra kwa kutumia maarifa ya idadi ya molekuli na ioni. Katika equation hii x ni idadi ya misombo ya mumunyifu. Andika upya vigeuzi ambavyo vinawakilisha idadi ya kila ioni katika fomu x.
- Katika mfano huu, equation imeandikwa tena kama 7, 1 × 10–9 = [Pb2+] [Mimi-]2
- Kwa sababu kuna ion moja inayoongoza (Pb2+) katika kiwanja, idadi ya molekuli za kiwanja kilichoyeyuka ni sawa na idadi ya ioni za risasi za bure. Sasa tunaweza kuandika [Pb2+] dhidi ya x.
- Kwa kuwa kuna ioni mbili za iodini (I-) kwa kila ion inayoongoza, idadi ya atomi za iodini zinaweza kuandikwa kama 2x.
- Sasa equation ni 7, 1 × 10–9 = (x) (2x)2
Hatua ya 4. Zingatia ioni zingine kawaida kama zinavyowezekana
Ruka hatua hii ikiwa kiwanja kimeyeyushwa katika maji safi. Wakati kiwanja kinafutwa katika suluhisho ambalo tayari lina moja au zaidi ya ioni za kawaida ("ioni za kawaida") umumunyifu wake utaongezeka sana. Athari ya jumla ya ioniki inaonekana vizuri katika misombo ambayo kwa kiasi kikubwa haina maji. Katika kesi hii inaweza kudhaniwa kuwa ioni nyingi kwenye usawa hutoka kwa ioni zilizopo tayari katika suluhisho. Andika tena equation kwa athari ili kujumuisha mkusanyiko unaojulikana wa molar (moles kwa lita moja au M) ya ion iliyopo tayari katika suluhisho, na hivyo kuchukua nafasi ya thamani ya x iliyotumiwa kwa ioni.
Kwa mfano, ikiwa iodidi inayoongoza kiwanja inafutwa katika suluhisho iliyo na kloridi ya kuongoza ya 0.2 M (PbCl2) basi equation itakuwa 7, 1 × 10–9 = (0, 2M + x) (2x)2. Halafu, kwa kuwa 0.2 M ni mkusanyiko zaidi kuliko x, equation inaweza kuandikwa tena kama 7.1 × 10–9 = (0, 2M) (2x)2.
Hatua ya 5. Tatua equation
Suluhisha x kujua jinsi mumunyifu unavyokuwa ndani ya maji. Kwa kuwa umumunyifu wa kudumu tayari umeanzishwa, jibu ni kwa suala la idadi ya moles ya kiwanja kilichoyeyushwa kwa lita moja ya maji. Unaweza kuhitaji kikokotoo ili kukokotoa jibu la mwisho.
- Jibu lifuatalo ni kwa umumunyifu katika maji safi, bila ioni za kawaida.
- 7, 1×10–9 = (x) (2x)2
- 7, 1×10–9 = (x) (4x2)
- 7, 1×10–9 = 4x3
- (7, 1×10–94 = x3
- x = ((7, 1 × 10–9) ÷ 4)
- x = 1, 2 x 10-3 moles kwa lita litafuta. Kiasi hiki ni kidogo sana kwamba kimsingi hakiwezi kuyeyuka katika maji.
