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4.7:

이온 화합물의 용해도

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Solubility of Ionic Compounds

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용질의 용해도는 주어진 양의 용매에서 용해도가 평형인 경우 가능한 최대 농도입니다. 용해도는 온도 및 기타 물리적 조건의 영향을 받습니다. 물에 녹는 물질을 수용성 물질이라고 합니다.염화나트륨과 같은 간단한 수용성 이온화합물은 물에 녹으면서 단원자 이온으로 분해됩니다. 여기서 이온은 규칙적으로 배열된 고체에 남아 있는 것보다 물 분자와 용액에서 상호작용하는 것을 더 선호합니다. 질산나트륨과 같은 더 복잡한 수용성 이온 화합물은 여러 원자들이 공유 결합으로 서로 결합되어 있어 다원자 이온이 됩니다.질산나트륨이 용해될 때 다원자 질산 이온은 질소와 산소로 분리되지 않습니다. 대신, 질산 이온은 그 상태로 용액에서 확산됩니다. 물질이 물에 용해되지 않을 때 불용성이라고 합니다.예를 들어, 염화은은 불용성 이온 화합물입니다. 이 경우 이온은 물과 상호작용하여 용액에서 확산되는 것보다 규칙적으로 배열된 고체에 남아있으려고 합니다. 물 속에서 이온 화합물의 용해도는 화합물을 구성하는 이온 쌍에 따라 달라집니다.화학자들은 물속에서 이온화합물의 용해도를 예측하기 위해 일련의 실험적 지침을 마련했습니다. 이러한 지침의 예외는 거의 없습니다. 모든 질산염과 초산염은 용해됩니다.마찬가지로, 모든 암모늄 및 리튬을 제외한 알칼리 금속 화합물은 거의 모든 리튬염과 같이 용해됩니다. 황산염 화합물은 보통 잘 용해되지만, 납, 수은, 은과 염을 형성하거나 칼슘, 바륨, 스트론튬과 염을 형성하면 잘 용해되지 않습니다. 염화물, 브롬화염 및 요오드화염은 용해성이 좋지만, 납, 수은, 은과 염을 형성하거나 일가의 구리 및 탈륨과 염을 형성할 때에는 용해성이 떨어집니다.불용성 화합물에는 황화물 및 수산화물이 있는데 알칼리 금속이나 바륨과 염을 형성할 때에는 예외가 됩니다. 또한 황화암모늄은 용해성이 있으며 수산화 스트론튬은 열을 가하면 용해성을 가집니다. 마찬가지로, 탄산염과 인산염은 불용성이지만, 리튬을 제외한 알칼리 금속 및 암모늄과 염을 형성시에는 예외가 됩니다.

4.7:

이온 화합물의 용해도

용해도는 주어진 온도 및 압력에서 주어진 양의 용매에 용해될 수 있는 최대 솔루트의 척도이다. 용해도는 일반적으로 리터당 어금니(M)또는 두더지 (mol/L)로 측정됩니다. 화합물은 물에 용해되면 용해성이라고합니다.

수용성 염이 물에 용해되면 고체의 이온이 분리되어 용액 전체에 균일하게 분산됩니다. 이 프로세스는 해리라고 하는 물리적 변화를 나타냅니다. 염화칼륨(KCl)은 용해염의 예입니다. 고체 KCl이 물에 첨가되면 극지 물 분자의 양수(수소) 끝이 음수 염화물 이온에 끌리고, 물의 음의(산소) 말단은 양성 칼륨 이온에 끌린다. 물 분자는 개별 K+ 및 Cl 이온을 둘러싸고, 함께 이온을 결합하는 강한 힘을 줄이고 솔바드 이온으로 용액으로 이동시키는.

수용성 소금의 또 다른 예는 은 질산염, AgNO3로물에 용해되는 Ag+ 및 NO3 이온입니다. 질산염, NO3, 다각형 이온이며, 용액에서 단일 전체 단위로 그대로 유지됩니다. 원자이온(K+,ClAg+)과는 달리 원자가 하나만 함유하고 있으며, 다원자 이온은 충전(NO3SO42-NH+)을운반하는 원자의 그룹입니다. 그들은 솔루션에 이러한 남아 개별 원자로 분할하지 않습니다.

화합물은 물에 용해하지 않으면 불용성이라고 합니다. 그러나, 실제로, “불용성” 화합물은 어느 정도 용해, 즉, 0.01 M 미만.

불용성 염의 경우, 고체에서 이온을 묶는 강한 상호 작용력은 개별 이온과 물 분자 사이의 이온-이폴 힘보다 강하다. 결과적으로 이온은 그대로 유지되며 분리되지 않습니다. 따라서, 화합물의 대부분은 물에 용해되지 않은 남아있다. 은염화물(AgCl)은 불용성 염의 예입니다. 물 분자는 Ag+ 및 Cl 이온을 함께 묶는 강한 상호 작용을 극복할 수 없습니다. 따라서 솔리드는 용해되지 않은 상태로 유지됩니다.

용해도 규칙

물에 이온 화합물의 용해도 화합물을 형성 하는 이온의 종류에 따라 달라 집니다 (양이온 및 음이온) 화합물을 형성. 예를 들어 AgNO3은 수용성이지만 AgCl은 용해성입니다. 소금의 용해도는 많은 이온 화합물에 대한 관측에 기초하여 개발 된 경험적 규칙 (아래에 나열된)의 집합을 따라 예측 될 수있다.

i) 암모늄 이온을 함유하는 화합물(NH4+)및 알칼리 금속 양이온은 용해성입니다.
ii) 모든 질산염과 아세테이트는 항상 용해합니다.
iii) 염화물, 브로마이드 및 요오드 화합물은 은, 납 및 수은(I)을 제외하고 용해됩니다.
iv) 모든 황산염은 은, 납, 수은(I), 바륨, 스트론튬 및 칼슘을 함유한 염을 제외하고는 용해합니다.
v) 모든 탄산염, 황산염 및 인산염은 암모늄과 알칼리 금속 양이온염을 제외하고는 불용성입니다.
vi) 모든 염의 황피및 수산화수소는 알칼리 금속 양이온, 암모늄 이온 및 칼슘, 스트론튬 및 바륨 이온을 가진 소금을 제외하고 불용성입니다.
vii) 모든 산화물 함유 화합물은 칼슘, 바륨 및 알칼리 금속 양이온화합물을 제외하고는 불용성입니다.

이 텍스트는 OpenStax 화학 2e, 섹션 11.2: 전해질에서 적용됩니다.