Soluções aquosas

Lojes de açúcar se dissolvem na água. Com licença

O que são soluções aquosas?

As soluções aquosas São aquelas soluções que usam água para quebrar uma substância. Por exemplo, lama ou água do açúcar. Quando uma espécie química se dissolve na água, isso é denotado escrita (aq) após o nome químico.

Substâncias hidrofílicas (que amam água) e muitos compostos iônicos se dissolvem ou se dissociam na água. Por exemplo, quando o sal de mesa ou cloreto de sódio se dissolve na água, se dissocia em seus íons para formar Na+ (aq) e Cl- (aq).

Substâncias hidrofóbicas (que repelem a água) geralmente não são dissolvidas em água ou formam soluções aquosas. Por exemplo, misturar óleo e água não dá origem a dissolução ou dissociação.

Muitos compostos orgânicos são hidrofóbicos. Os não -eletrólitos podem se dissolver na água, mas não se dissociam em íons e manter sua integridade como moléculas. Exemplos de não -eletrólitos incluem açúcar, glicerol, uréia e metilsulfonilmetano (MSM).

Propriedades de soluções aquosas

- Soluções aquosas geralmente conduzem eletricidade. Soluções que contêm eletrólitos fortes tendem a ser bons condutores elétricos (por exemplo, água do mar), enquanto soluções que contêm eletrólitos fracos tendem a ser condutores pobres (por exemplo, água da torneira).

O motivo é que eletrólitos fortes se dissociam completamente na água na água, enquanto eletrólitos fracos se dissociam incompletamente.

- Quando ocorrem reações químicas entre as espécies em uma solução aquosa, as reações geralmente são reações de deslocamento duplo (também chamadas metátese ou substituição dupla).

Nesse tipo de reação, o cátion de um reagente toma o lugar para o cátion no outro reagente, normalmente formando um link iônico. Outra maneira de pensar sobre isso é que os íons reativos "mudam de casal".

- As reações aquosas da solução podem levar a produtos solúveis em água ou que podem produzir um precipitado.

Um precipitado é um composto com uma baixa solubilidade que geralmente cai da solução como um sólido.

- Termos ácidos, base e pH se aplicam apenas a soluções aquosas. Por exemplo, você pode medir o pH do suco de limão ou vinagre (duas soluções aquosas) e ser ácidos fracos, mas não pode obter informações significativas no teste de óleo vegetal com papel de pH.

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Por que alguns sólidos se dissolvem na água?

O açúcar que usamos para adoçar o café ou o chá é um sólido molecular, no qual moléculas individuais são mantidas por forças intermoleculares relativamente fracas.

Quando o açúcar se dissolve na água, as ligações fracas entre as moléculas individuais de sacarose são quebradas, e essas moléculas C12H22O11 são liberadas na solução.

É necessária energia para quebrar as ligações entre as moléculas de C12H22O11 em sacarose. Também é necessária energia para quebrar as ligações de hidrogênio na água que devem ser interrompidas para inserir uma dessas moléculas de sacarose em solução.

O açúcar se dissolve na água porque a energia segue quando as moléculas levemente polares da sacarose formam ligações intermoleculares com as moléculas de água polar.

Títulos fracos que se formam entre o soluto e o solvente compensam a energia necessária para alterar a estrutura do soluto puro e de solvente.

No caso de açúcar e água, esse processo funciona tão bem que até 1.800 gramas de sacarose podem se dissolver em um litro de água.

Os sólidos iônicos (ou sais) contêm íons positivos e negativos, que permanecem unidos graças à grande força de atração entre partículas com cargas opostas.

Quando um desses sólidos se dissolve na água, os íons que formam o sólido são liberados em solução, onde estão associados às moléculas de solvente polar.

NaCl (s) ”Na + (aq) + Cl- (aq)

Geralmente, podemos assumir que os sais se dissociam em seus íons quando se dissolvem na água.

Os compostos iônicos se dissolvem na água se a energia se destacar quando os íons interagem com as moléculas de água compensarem a energia necessária para quebrar as ligações iônicas no sólido e a energia necessária para separar as moléculas de água para que os íons possam ser inseridos na solução.

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Regras de solubilidade

Dependendo da solubilidade de um soluto, existem três resultados possíveis:

1) Se a solução tiver menos soluto que a quantidade máxima capaz de dissolver (sua solubilidade), é uma solução diluída.

2) Se a quantidade de soluto for exatamente a mesma quantidade que sua solubilidade, está saturado.

3) Se houver mais soluto do que é capaz de se dissolver, o excesso de soluto é separado da solução.

Se esse processo de separação incluir a cristalização, forma um precipitado. A precipitação reduz a concentração do soluto à saturação para aumentar a estabilidade da solução.

A seguir estão as regras de solubilidade para sólidos iônicos comuns. Se duas regras parecem contradizer, o precedente tem prioridade.

1. Sais contendo elementos do grupo I (Li⁺, N / D⁺, K⁺, Cs⁺, Rb⁺) Eles são solúveis. Existem poucas exceções a esta regra. Os sais contendo o íon amônio (NH₄⁺) Eles também são solúveis.

2. Sais contendo nitrato (não₃^-) Eles geralmente são solúveis.

3. Os sais contendo Cl -, Br - O - geralmente são solúveis. Exceções importantes a esta regra são sais de haluro AG⁺, PB2⁺ e (hg2)²⁺. Assim, AgCl, PBBR₂ e hg₂Cl₂ Eles são insolúveis.

4. A maioria dos sais de prata são insolúveis. Agno₃ e AG (C₂H₃QUALQUER₂) Vendas solúveis de prata prateada. Virtualmente, todo mundo é insolúvel.

5. A maioria dos sais de sulfato são solúveis. Exceções importantes a esta regra incluem caso₄, Baso₄, PBSO₄, AG₂SO4 e SRSO₄.

6. A maioria dos sais de hidróxido é apenas ligeiramente solúvel. Os sais de hidróxido dos elementos do grupo I são solúveis. Os sais de hidróxido do Grupo II (CA, SR e BA) são ligeiramente solúveis.

Transição de sais de hidróxido de metal e₃⁺ Eles são insolúveis. Assim, fé (oh)₃, Al (oh)₃, CO (OH)₂ Eles não são solúveis.

7. A maioria dos sulfetos de metal de transição são altamente insolúveis, incluindo CDs, FES, ZNS e AG₂S. Arsênico, antimônio, bismuto e sulfídios de chumbo também são insolúveis.

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8. Carbonatos são frequentemente insolúveis. Grupo II Carbonatos (Caco₃, SRCO₃ e Baco₃) Eles são insolúveis, assim como a FECO₃ e PBCO₃.

9. Cromatos são frequentemente insolúveis. Os exemplos incluem pbcro₄ e bacro₄.

10. Fosfatos como CA₃(Po₄)₂ e ag₃Po₄ Eles são frequentemente insolúveis.

onze. Fluorides como BAF₂, MGF₂ e pbf₂ Eles são frequentemente insolúveis.

Exemplos de solubilidade em soluções aquosas

Cauda, ​​água salgada, chuva, soluções ácidas, soluções básicas e soluções salgadas são exemplos de soluções aquosas. Quando você tem uma solução aquosa, um precipitado pode ser induzido por reações de precipitação.

As reações de precipitação às vezes são chamadas de reações de "deslocamento duplo". Para determinar se um precipitado será formado quando soluções aquosas de dois compostos forem misturadas:

1. Escreva todos os íons em solução.

2. Combine -os (cátion e ânion) para obter todos os precipitados em potencial.

3. Use as regras de solubilidade para determinar qual (se) combina (s) é insolúvel e precipitado.

Exemplo 1: O que acontece quando o BA é misturado (não₃)_{2 (aq)} e na₂Co_{3 (aq)}?

Íons presentes em solução: ba²⁺, NÃO₃^-, N / D⁺, Co₃^2-

Potenciais precipitados: Baco₃, Nano3

Regras de solubilidade: Baco₃ é insolúvel (regra 5), ​​nano₃ é solúvel (regra 1).

Equação química completa:

Banheiro₃)₂(aq) + NA₂Co₃(aq) "Baco₃(s) + 2nano₃ (aq)

Equação iônica líquida:

BA²⁺_(aq) + Co₃^2-_(aq) "Baco_{3 (s)}

Exemplo 2: O que acontece quando o PB é misturado (não₃)₂ (aq) e NH₄Eu (aq)?

Íons presentes em solução: pb²⁺, NÃO₃^-, NH₄⁺, Yo^-

Potenciais precipitados: PIB₂, NH₄NÃO₃

Regras de solubilidade: PIB₂ é insolúvel (regra 3), NH₄NÃO₃ é solúvel (regra 1).

Equação química completa: PB (não₃)_{2 (aq)} + 2NH₄Yo_(aq) "PIB_{2 (s)} + 2NH₄NÃO_{3 (aq)}

Equação iônica líquida: PB²⁺_(aq) + 2i^-_(aq) "PIB_{2 (s).}

Referências

1. Definição aquosa (solução aquosa). Recuperado do pensamento.com.
2. Regras de solubilidade. Química recuperada.Librettexts.org.
3. Soluções aquosas. Recuperado de SaylordOtorg.Github.Io.