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此文主要为高中化学内容,掺杂少量高中之外的内容,且以叙述为主,说理较少 希望能帮到正在学习高中化学,或任何对物质溶解性感兴趣的人。感谢大家的支持 物质溶解性大小的比较方法和规律 一、常见酸碱盐在水溶液中的溶解性: 1.盐的溶解性判断 ①钾,钠,铵,硝酸,醋酸,碳酸氢盐都是可溶盐。 ②硫酸盐里Ba,Ag,Pb沉淀,Ca微溶,其他可溶 ③碳酸盐:钾钠铵溶,镁微溶,其他不溶 一般碳酸盐的溶解度小于碳酸氢盐,但碳酸钠的却大于碳酸氢钠的 ④卤化物:只有银沉淀。 特例:AgF不沉淀、AgBr可缓慢溶于浓氨水,而CaF2沉淀 ⑤偏铝酸盐:只有碱金属可溶(与碱类似) ⑥亚硫酸盐:钾钠铵溶,钙镁微溶,其他不溶 ⑦硫盐:硫化铜为不溶强酸的沉淀 ⑧草酸盐:草酸亚铁为不溶于强酸的沉淀 2.碱的溶解性判断 ①可溶碱有4种:钾,钠,钡和铵 3.酸的溶解性判断 ①无机酸中只有原硅酸,硅酸不溶于水 ②有机酸多溶于水,但也不绝对,与羧基(羟基)形成的氢键有关 4.含相同离子的酸碱盐的溶解性 例:向饱和NaCl溶液里加入NaOH,溶液不出现沉淀 二、相似相溶原理: 溶质与溶剂在结构上相似易溶 1.相同极性的物质间溶解度较高 例:氯化钠在水中易溶,但在酒精中却能形成胶体。 2.含有相同官能团的物质互溶 例:水中含羟基(—OH),能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸等。 3.判断极性时不能只看整体极性,也要看部分结构的极性 例:碳酸根,硝酸根,氯酸根都为非极性原子团,但实际上,与羟基亲和性:碳酸根>硝酸根>氯酸根 4.若分子正负电荷中心重合则为非极性分子,若不重合则为极性分子 5.依据偶极距判断:偶极矩是正、负电荷中心间的距离和电荷中心所带电量的乘积,偶极距越大,粒子极性越大 6.电负性大的原子会改变分子的极性 例:羟基会吸引碘的电子云,使其分布不对称,极性改变 三、氢键对溶解性的影响: 部分电负性大的元素形成的结构间可形成氢键,通常来说比极性对溶解度的影响更大。 1.当形成分子间氢键时加大其溶解度,如:NH3,C2H5OH等 2.当形成分子内氢键时会降低其溶解度,如:NaHCO3 3.四元环,三元环内部形成的氢键较弱,对溶解度的影响通常小于分子极性对溶解度的影响;五元环,六元环内部形成的氢键较强,对溶解度的影响通常大于分子极性对溶解度的影响 4.分子量对氢键数量的影响: 例:随着有机物分子量的增大,碳酸根周围的分子数也随之减少,形成氢键减少,故碳酸根的溶解性:水>乙醇>丙醇。 四、物质间发生反应时改变溶解度: 1.反应吸热(放热)影响温度,进而影响溶解度 2.反应消耗溶剂,使溶质吸出(不改变溶解度) 注:要注意特殊条件导致反应改变,比如铁和浓硫酸会钝化,而不是溶解。 五、形成配位化合物对溶解性的影响: 如:氯化银可溶于氨水,溴化银可溶于浓氨水,而碘化银不溶于氨水,氢氧化铜可溶于氨水。 六、难溶物的溶解性: 要在同类型分子的基础上,在相同条件下比较溶度积常数的大小,溶度积小的物质先沉淀。 七、晶体的溶解性: 1.离子晶体的溶解度依据对应离子 2.分子晶体的溶解度依据对应分子 3.原子晶体往往不溶于水 4.金属晶体差异较大(金属性越强,越易和水反应后溶于水,例如Na) 八、常见气体的溶解度: 气体在压强为101KPa下,一定温度时溶解于一体积水里达到饱和时的体积,常记为1:X。常温常压下常见气体的溶解度:氨气:1:700、氯化氢:1:500、硫化氢:1:2.6、二氧化硫:1:40、二氧化碳:1:1 九、有机物的溶解度: 1.相似相溶原理与氢键(见上) 2.官能团的溶解性: ①易溶于水的官能团(亲水基团)有: —OH、—CHO、—COOH、、—NH2。 ②难溶于水的官能团(憎水基团)有: 所有烃基(—CnH2n+1、—CH=CH2、—C6H5等)、卤原子(—X)、硝基(—NO2)等。 3.亲水、憎水基团的比例影响溶解性: ①当官能团的个数相同时,随着烃基(憎水基团)碳原子数目的增大,溶解度逐渐降低。一般来说,碳原子个数大于5的醇难溶于水。 ②当烃基中碳原子数相同时,亲水基团个数越多,越易形成氢键,物质溶解度越大。 ③当亲水基团与憎水基团的对溶解度的影响大致相同时,物质微溶于水。 例如,常见的微溶于水的物质有: 苯酚C6H5—OH、苯甲酸C6H5—COOH、 正戊醇CH3CH2CH2CH2CH2—OH、 乙酸乙酯CH3COOCH2CH3、苯胺C6H5—NH2 ④由两种憎水基团组成的物质难溶于水 十、无机物在有机物中的溶解性 同样依据相似相溶原理和氢键(亲水基团)判断 十一:酸碱软硬理论: 粒子电荷密度越大就越“硬”,反之则越软 (带电荷越多,半径越小的粒子电荷密度越大) 两种粒子间的软硬度越接近,形成的物质越稳定,“硬度”相近的粒子易结合形成稳定结构。例如:“硬”的钙离子会优先和“硬”的碳酸根离子结合,形成沉淀,而不是相对“软”的碳酸氢根。 十二、外部条件对溶解度的影响 1.温度和压强对溶解度的影响: ①一般气体的溶解度随压强的升高而增大,随温度的升高而降低 (温度升高时,气体分子运动速率加快,容易自水面逸出) ②一般的固体溶质的溶解度则随温度的升高而增大,与压强关系不大 2.物质溶解度随温度变化趋势 ①溶解度受温度影响大的物质:硝酸盐>氯酸盐 ②溶解度受温度影响小的物质:氯盐 ③随温度增加,溶解度先增后减的物质:硫酸钠 ④随温度升高,溶解度减小的物质:氢氧化钙 ⑤阴离子相同时,溶解度受温度的影响程度顺序:铵盐>钾盐>钠盐 3.利用溶解度与温度的关系进行除杂 ①从溶解度受温度影响小的物质(NaCl)中除去溶解度受温度影响大的杂质(KNO3): 蒸发结晶,趁热过滤,可将NaCl从混合液中分离出来。 ②从溶解度受温度影响大或带结晶水的物质(KNO3)中除去溶解度受温度影响小的物质杂质(NaCl):加热浓缩,冷却结晶,过滤(冷却热饱和溶液),可将KNO3从混合液中分离出来。 ③注意事项: 1º上述方式是否需要控制温度应依据题干。 2º加热蒸发时,若溶质为弱电解质,则会加强水解作用,生成难溶碱或进而生成难溶氧化物,无法分离出产物。 3º当多种盐共存于溶液,进行分离时可能需要先后运用两种方法,在两种方法之间不能再次加水。 |
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