Quali sono le regole di solubilità dei composti ionici?

Cosa sono le regole di solubilità per i composti ionici

Le regole di solubilità ci aiutano a capire se un composto ionico si scioglie in acqua. Queste regole sono semplici guide che fanno risparmiare tempo in laboratorio. Sono state tramandate da molte generazioni di chimici. La nostra esperienza dimostra che queste regole sono molto pratiche. Le regole non sono complesse. Ci facilitano il lavoro.

Quando si sciolgono in acqua, i composti ionici si trasformano in ioni. Gli ioni si separano e si muovono liberamente. Questo processo si chiama dissociazione. È importante per molte reazioni chimiche. Le regole ci aiutano a prevedere se un nuovo composto si scioglierà bene in acqua.

Che cos'è la solubilità in chimica?

Lasolubilitàè una misura della quantità di una sostanza che può sciogliersi in un solvente. In molti casi, il nostro solvente è l'acqua. La solubilità è la chiave di molte reazioni, come quelle di precipitazione. Essa determina o interrompe il processo. Quando un composto ionico si scioglie, i suoi ioni entrano nell'acqua. L'idea di base è che l'acqua può contenere una certa quantità della sostanza disciolta.

Nella pratica quotidiana, la solubilità ci dice se un sale o uno zucchero spariranno in acqua. Per esempio, il sale da cucina si scioglie bene. La sabbia non si scioglie. Questo semplice concetto ha molte applicazioni utili nell'industria e a casa.

Comprendere le regole di solubilità

Le regole di solubilità sono linee guida che indicano quali composti ionici si dissolvono in acqua e quali no. Molti composti ionici con un nitrato o un metallo alcalino sono solubili. Ciò significa che si dissolvono indipendentemente dagli altri ioni presenti.

Grafico delle regole di solubilità

Di seguito è riportata una semplice tabella delle regole di solubilità che molti di noi hanno utilizzato nel corso degli anni:

1. I composticon nitrati (NO3-) sono solubili.

2. I composticontenenti ioni di metalli alcalini (litio, sodio, potassio, rubidio, cesio) sono solubili.

3. I composti dell'ammoniosono solubili.

4. I cloruri, i bromuri e gli ioduri sono generalmente solubili, tranne che con argento, piombo e mercurio.

5. Anche i solfatisono per lo più solubili, tranne quelli di bario, piombo e calcio.

6. I carbonati, i fosfati e gli idrossidi sono in genere insolubili, con alcune eccezioni.

Questa tabella è sufficientemente solida per la maggior parte dei lavori di routine. Controllare sempre il manuale di laboratorio quando si lavora con nuovi composti.

Quali ioni sono sempre solubili?

Alcuni ioni portano sempre a composti solubili. Gli ioni dei metalli alcalini (litio, sodio e potassio) sono gli esempi migliori. Anche lo ione ammonio è uno di questi. Gli ioni nitrato e acetato sono affidabili per quanto riguarda la solubilità. In laboratorio, ho sempre trovato successo con questi ioni. Sono i mattoni affidabili per le reazioni che richiedono una soluzione limpida.

Quali ioni sono leggermente solubili?

Alcuni ioni formano composti che non si dissolvono completamente. Il solfato di calcio ne è un tipico esempio. Anche il solfato di piombo mostra una bassa solubilità. Quando vediamo questi ioni, dobbiamo fare attenzione. I composti potrebbero rompersi solo in alcuni ioni. Questa solubilità parziale può influenzare i processi chimici. In molte applicazioni industriali, la solubilità parziale è importante per la produzione di precipitati a scopo di separazione.

Quali ioni sono insolubili?

Alcuni ioni non formano praticamente mai composti solubili in acqua. Tra questi vi sono gli ioni carbonato, gli ioni fosfato e gli ioni idrossido. Ad esempio, molti carbonati metallici formano un deposito solido durante la reazione. Spesso noto che i composti insolubili sono molto utili. Ci aiutano a guidare una reazione formando un solido che può essere rimosso facilmente. In molti esperimenti chimici, un prodotto insolubile conferma che la reazione è avvenuta.

Eccezioni da conoscere

Non tutti i composti seguono le linee guida generali. Alcuni composti infrangono le regole. Per esempio, mentre la maggior parte degli idrossidi è insolubile, l'idrossido di sodio è solubile. Molti fattori possono causare eccezioni. La temperatura e altre condizioni possono modificare la solubilità di un sale. Nel corso degli anni abbiamo notato queste eccezioni. Verificate sempre la presenza di queste eccezioni nei vostri materiali di riferimento. Si tratta di piccoli dettagli che possono avere un grande impatto sull'esperimento.

Problemi pratici e applicazioni

La pratica è la chiave per comprendere le regole di solubilità. Scrivete la formula di un composto e verificatela rispetto alle regole. Ad esempio, prendiamo il cloruro di potassio. La regola per i metalli alcalini dice che è solubile. Consideriamo poi il solfato di bario. Le regole dicono che è insolubile. Questa pratica aumenta la fiducia nel laboratorio.

Queste regole hanno molte applicazioni. In medicina, aiutano gli ingegneri a progettare migliori sistemi di somministrazione dei farmaci. Nelle scienze ambientali, aiutano a trattare le acque reflue prevedendo quali metalli pericolosi cadranno dalla soluzione. In edilizia, conoscere la solubilità è fondamentale per miscelare meglio malte e cementi.

Conclusione

Le regole di solubilità per i composti ionici sono semplici ma essenziali. Ci aiutano a prevedere il comportamento dei composti in acqua. Le regole fanno risparmiare tempo e rendono preciso il nostro lavoro. Con anni di pratica, è possibile utilizzarle facilmente sia per il lavoro accademico che per le applicazioni pratiche. Tenete a portata di mano i vostri grafici e ricordate che possono verificarsi delle eccezioni. Rimanete curiosi e metodici nei vostri esperimenti. Le regole sono alla base di molte reazioni chimiche e applicazioni reali. Per ulteriori informazioni tecniche e assistenza, consultare Stanford Advanced Materials (SAM).

Domande frequenti

F: Tutti i composti ionici seguono le regole di solubilità?
D: La maggior parte sì, ma alcuni infrangono le regole. Controllare sempre i materiali di riferimento.

F: Il cloruro di sodio è sempre solubile?
D: Sì, il cloruro di sodio si scioglie bene nella maggior parte delle soluzioni acquose.

F: La temperatura può influenzare la solubilità?
D: Sì, la temperatura può aumentare o diminuire la solubilità di un composto.