घुलनशीलता की गणना कैसे करें: 14 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: Jason Gerald | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-15 08:15

रसायन विज्ञान में, घुलनशीलता का उपयोग ठोस यौगिकों के गुणों का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो बिना किसी अघुलनशील कणों को छोड़े तरल के साथ मिश्रित और पूरी तरह से भंग हो जाते हैं। केवल आयनित (आवेशित) यौगिक ही घुल सकते हैं। सुविधा के लिए, आप बस कुछ नियमों को याद कर सकते हैं या यह देखने के लिए एक सूची देख सकते हैं कि पानी में रखे जाने पर अधिकांश ठोस यौगिक ठोस रहेंगे या बड़ी मात्रा में घुल जाएंगे। वास्तव में, कुछ अणु भंग हो जाएंगे, भले ही आप परिवर्तन न देख सकें। प्रयोग को सटीकता के साथ करने के लिए, आपको पता होना चाहिए कि भंग की गई मात्रा की गणना कैसे करें।

कदम

विधि 1 में से 2: त्वरित नियमों का उपयोग करना

चरण 1. आयनिक यौगिकों का अध्ययन करें।

आम तौर पर प्रत्येक परमाणु में एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉन होते हैं। हालांकि, कभी-कभी परमाणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं या खो देते हैं। परिणाम एक है आयन जो विद्युत आवेशित है। जब एक ऋणात्मक आवेशित आयन (एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन वाला) एक धनात्मक आवेशित आयन (एक इलेक्ट्रॉन को खोते हुए) का सामना करता है, तो दो आयन एक चुंबक के धनात्मक और ऋणात्मक ध्रुवों की तरह एक साथ जुड़ते हैं, एक आयनिक यौगिक का निर्माण करते हैं।

• ऋणावेशित आयन कहलाते हैं ऋणायन, जबकि धनावेशित आयन कहलाता है कटियन.
• सामान्य परिस्थितियों में, इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक परमाणु में प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है, जिससे उसका विद्युत आवेश शून्य हो जाता है।

चरण 2. घुलनशीलता के विषय को समझें।

पानी के अणु (H₂ओ) में एक असामान्य संरचना है जो एक चुंबक के समान है। एक सिरे पर धनात्मक आवेश होता है, जबकि दूसरे सिरे पर ऋणात्मक आवेश होता है। जब एक आयनिक यौगिक को पानी में रखा जाता है, तो पानी "चुंबक" उसे घेर लेगा और सकारात्मक और नकारात्मक आयनों को आकर्षित करने और अलग करने का प्रयास करेगा। कुछ आयनिक यौगिकों में बंधन बहुत मजबूत नहीं होते हैं। ऐसा यौगिक पानी में घुलनशील क्योंकि पानी आयनों को अलग कर उन्हें घोल देगा। कुछ अन्य यौगिकों में मजबूत बंधन होते हैं ताकि पानी में घुलनशील नहीं पानी के अणुओं से घिरे होने के बावजूद।

विभिन्न अन्य यौगिकों में आंतरिक बंधन होते हैं जो उतने ही मजबूत होते हैं जितना कि बल पानी अणुओं को आकर्षित करता है। ऐसे यौगिकों को कहा जाता है पानी में थोड़ा घुलनशील क्योंकि यौगिक का एक बड़ा भाग पानी की ओर आकर्षित होता है, लेकिन शेष अभी भी जुड़ा हुआ है।

चरण 3. घुलनशीलता के नियमों को जानें।

अंतरपरमाण्विक अंतःक्रियाएं काफी जटिल होती हैं। पानी में घुलनशील या अघुलनशील यौगिकों को सहज रूप से नहीं देखा जा सकता है। यौगिक के व्यवहार को निर्धारित करने के लिए नीचे दी गई सूची में देखने के लिए पहले आयन का पता लगाएं। इसके बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए किसी भी अपवाद की जांच करें कि दूसरे आयन में कोई असामान्य बातचीत नहीं है।

• उदाहरण के लिए, स्ट्रोंटियम क्लोराइड (SrCl.) की जाँच करने के लिए₂), नीचे बोल्ड में दिए गए चरणों में Sr या Cl खोजें। Cl "आमतौर पर पानी में घुलनशील" होता है, इसलिए अपवादों के लिए अगले की जाँच करें। Sr अपवाद में शामिल नहीं है इसलिए SrCl₂ पानी में निश्चित रूप से घुलनशील।
• प्रत्येक नियम के सबसे सामान्य अपवाद नीचे सूचीबद्ध हैं। कुछ अन्य अपवाद हैं, लेकिन वे शायद सामान्य रूप से किसी प्रयोगशाला या रसायन विज्ञान वर्ग में नहीं पाए जाएंगे।

चरण 4। यौगिकों को भंग किया जा सकता है यदि उनमें ली सहित क्षार धातुएं हों⁺, ना⁺, क⁺, आरबी⁺, और सीएस⁺.

इन तत्वों को समूह IA तत्वों के रूप में भी जाना जाता है: लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम और सीज़ियम। इनमें से एक आयन वाले लगभग सभी यौगिक पानी में घुलनशील होते हैं।

• अपवाद:

  ली₃पीओ₄ पानी में अघुलनशील।

चरण 5. नहीं.यौगिक₃^-, सी₂एच₃हे₂^-, नहीं₂^-, क्लो₃^-, और क्लो₄^- पानी में घुलनशील।

नाम क्रमशः नाइट्रेट, एसीटेट, नाइट्राइट, क्लोरेट और परक्लोरेट आयन हैं। ध्यान दें कि एसीटेट को अक्सर OAC तक छोटा कर दिया जाता है।

• अपवाद:

  Ag (OAc) (सिल्वर एसीटेट) और Hg (OAc)₂ (पारा एसीटेट) पानी में अघुलनशील है।

• एग्नो₂^- और KClO₄^- केवल "पानी में थोड़ा घुलनशील।"

चरण 6. सीएल यौगिक^-, NS^-, और मैं^- आमतौर पर पानी में थोड़ा घुलनशील।

क्लोराइड, ब्रोमाइड और आयोडाइड आयन हमेशा पानी में घुलनशील यौगिक बनाते हैं जिन्हें हैलाइड लवण कहा जाता है।

• अपवाद:

  यदि इनमें से कोई एक आयन सिल्वर आयन Ag को बांधता है⁺पारा एचजी₂²⁺, या लीड Pb²⁺, परिणामी यौगिक पानी में अघुलनशील है। कम सामान्य यौगिक, अर्थात् Cu युग्म के लिए भी यही सच है⁺ और थैलियम Tl⁺.

चरण 7. SO. युक्त यौगिक₄^2- आम तौर पर पानी में घुलनशील।

सल्फेट आयन आमतौर पर पानी में घुलनशील यौगिक बनाता है, लेकिन कुछ अपवाद भी हैं।

• अपवाद:

  सल्फेट आयन पानी में अघुलनशील यौगिक बनाता है: स्ट्रोंटियम Sr²⁺, बेरियम बा²⁺, लीड पीबी²⁺, चांदी आग⁺, कैल्शियम Ca²⁺, रेडियम रा²⁺, और द्विपरमाणुक चांदी Ag₂²⁺. ध्यान दें कि सिल्वर सल्फेट और कैल्शियम सल्फेट पर्याप्त रूप से घुलनशील होते हैं कि कुछ उन्हें थोड़ा पानी में घुलनशील कहते हैं।

चरण 8. OH. युक्त यौगिक^- या S^2- पानी में अघुलनशील।

ऊपर के आयनों को हाइड्रॉक्साइड और सल्फाइड नाम दिया गया है।

• अपवाद:

  क्षार धातुओं (समूह I-A) के बारे में याद रखें और उन समूहों के तत्वों से आयन कितनी आसानी से पानी में घुलनशील यौगिक बनाते हैं? ली⁺, ना⁺, क⁺, आरबी⁺, और सीएस⁺ हाइड्रॉक्साइड या सल्फाइड आयनों के साथ पानी में घुलनशील यौगिक बनाएंगे। इसके अलावा, हाइड्रॉक्साइड क्षारीय पृथ्वी आयनों (समूह II-A) के साथ पानी में घुलनशील लवण भी बनाते हैं: कैल्शियम Ca²⁺, स्ट्रोंटियम श्री²⁺, और बेरियम बा²⁺. ध्यान दें कि हाइड्रॉक्साइड और क्षारीय पृथ्वी से उत्पन्न यौगिकों में अभी भी पर्याप्त अणु एक साथ बंधे होते हैं कि उन्हें कभी-कभी "पानी में थोड़ा घुलनशील" कहा जाता है।

चरण 9. CO. युक्त यौगिक₃^2- या पीओ₄^3- पानी में अघुलनशील।

कार्बोनेट और फॉस्फेट आयनों के लिए एक और जाँच। आपको पहले से ही पता होना चाहिए कि आयनों के यौगिक का क्या होगा।

• अपवाद:

  ये आयन क्षार धातुओं के साथ पानी में घुलनशील यौगिक बनाते हैं, अर्थात् Li⁺, ना⁺, क⁺, आरबी⁺, और सीएस⁺, जैसा अमोनियम NH. है₄⁺.

विधि २ का २: K. के माध्यम से घुलनशीलता की गणना करना_एसपी

चरण 1. उत्पाद K का विलेयता स्थिरांक ज्ञात कीजिए_एसपी.

प्रत्येक यौगिक का एक अलग स्थिरांक होता है, आपको इसे अपनी पाठ्यपुस्तक या ऑनलाइन तालिका में देखना होगा। क्योंकि मान प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किए जाते हैं, अलग-अलग टेबल अलग-अलग स्थिरांक प्रदर्शित कर सकते हैं। यह अत्यधिक अनुशंसा की जाती है कि यदि आपके पास है तो आप पाठ्यपुस्तक में तालिकाओं का उपयोग करें। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, अधिकांश तालिकाएँ मानती हैं कि तापमान 25ºC है।

उदाहरण के लिए, यदि जो घुला हुआ है वह लेड आयोडाइड PbI है₂, उत्पाद की घुलनशीलता स्थिरांक लिखें। bilbo.chm.uri.edu पर तालिका का संदर्भ देते समय, स्थिरांक 7, 1×10. का उपयोग करें^–9.

चरण 2. रासायनिक समीकरण लिखिए।

सबसे पहले, उस प्रक्रिया को निर्धारित करें जिसके द्वारा यौगिक भंग होने पर आयनों में अलग हो जाता है। फिर K. के साथ रासायनिक समीकरण लिखिए_एसपी एक तरफ और दूसरी तरफ घटक आयन।

• उदाहरण के लिए, एक PbI अणु₂ पंजाब में विभाजित। आयनों²⁺, मैं^-, और मैं. आयनों^-. (आपको केवल एक आयन पर आवेश को जानने या देखने की आवश्यकता है क्योंकि समग्र रूप से यौगिक में एक तटस्थ आवेश होता है।)
• समीकरण 7, 1×10. लिखिए^–9 = [पब²⁺][मैं^-]²

चरण 3. एक चर का उपयोग करने के लिए समीकरण बदलें।

अणुओं और आयनों की संख्या के ज्ञान का उपयोग करके समीकरण को एक साधारण बीजगणितीय समस्या के रूप में फिर से लिखें। इस समीकरण में x घुलनशील यौगिकों की संख्या है। प्रत्येक आयन की संख्या को x रूप में दर्शाने वाले चरों को फिर से लिखिए।

• इस उदाहरण में, समीकरण को 7, 1×10. के रूप में फिर से लिखा गया है^–9 = [पब²⁺][मैं^-]²
• क्योंकि एक सीसा आयन (Pb.) होता है²⁺) यौगिक में घुले हुए यौगिक के अणुओं की संख्या मुक्त लेड आयनों की संख्या के बराबर होती है। अब हम लिख सकते हैं [Pb²⁺] एक्स के खिलाफ।
• चूंकि दो आयोडीन आयन हैं (I^-) प्रत्येक लेड आयन के लिए, आयोडीन परमाणुओं की संख्या को 2x के रूप में लिखा जा सकता है।
• अब समीकरण 7, 1×10. है^–9 = (एक्स) (2x)²

चरण 4. यदि संभव हो तो सामान्य रूप से मौजूद अन्य आयनों को ध्यान में रखें।

यदि यौगिक शुद्ध पानी में घुल जाता है तो इस चरण को छोड़ दें। जब एक यौगिक एक ऐसे घोल में घुल जाता है जिसमें पहले से ही एक या अधिक घटक आयन ("सामान्य आयन") होते हैं, तो इसकी घुलनशीलता में काफी वृद्धि होगी। सामान्य आयनिक प्रभाव उन यौगिकों में सबसे अच्छा देखा जाता है जो पानी में काफी हद तक अघुलनशील होते हैं। इस मामले में यह माना जा सकता है कि संतुलन में अधिकांश आयन समाधान में पहले से मौजूद आयनों से आते हैं। समाधान में पहले से मौजूद आयन के ज्ञात मोलर सांद्रता (मोल प्रति लीटर या एम) को शामिल करने के लिए प्रतिक्रिया के लिए समीकरण को फिर से लिखें, इस प्रकार आयन के लिए उपयोग किए गए x के मान को प्रतिस्थापित करें।

उदाहरण के लिए, यदि यौगिक लेड आयोडाइड 0.2 M लेड क्लोराइड (PbCl.) युक्त घोल में घुल जाता है₂) तो समीकरण 7, 1×10. होगा^–9 = (0, 2M+x)(2x)². फिर, चूँकि 0.2 M, x की तुलना में अधिक सांद्रित सांद्रता है, समीकरण को 7.1×10. के रूप में फिर से लिखा जा सकता है^–9 = (0, 2M)(2x)².

चरण 5. समीकरण को हल करें।

यह पता लगाने के लिए x को हल करें कि यौगिक पानी में कितना घुलनशील है। चूंकि घुलनशीलता स्थिरांक पहले ही स्थापित किया जा चुका है, इसका उत्तर प्रति लीटर पानी में घुले यौगिक के मोलों की संख्या के संदर्भ में है। अंतिम उत्तर की गणना के लिए आपको कैलकुलेटर की आवश्यकता हो सकती है।

• निम्नलिखित उत्तर सामान्य आयनों के बिना शुद्ध पानी में घुलनशीलता के लिए है।
• 7, 1×10^–9 = (एक्स) (2x)²
• 7, 1×10^–9 = (एक्स)(4x²)
• 7, 1×10^–9 = 4x³
• (7, 1×10^–9) 4 = एक्स³
• एक्स = ((7, 1×10.)^–9) ÷ 4)
• एक्स = 1, 2 x 10^-3 मोल प्रति लीटर घुल जाएगा. यह मात्रा इतनी कम है कि यह पानी में अनिवार्य रूप से अघुलनशील है।