Sprawdź się - Badanie rozpuszczalności soli w wodzie - zpe.gov.pl

1

Pokaż ćwiczenia:

11

Ćwiczenie 1

W oparciu o tabelę rozpuszczalności zaznacz wzory sumaryczne soli, które dobrze rozpuszczają się w wodzie.

R1R6DbQ61eRzR

Tabela rozpuszczalności soli i wodorotlenków w wodzie w temperaturze dwudziestu pięciu stopni Celsjusza. Z tabeli można odczytać, które substancje są dobrze rozpuszczalne w wodzie, co symbolizuje pusta komórka, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, co symbolizuje litera N, trudno rozpuszczalne w wodzie, osad wytrąca się przy odpowiednim stężeniu roztworu, co symbolizuje litera T, substancje rozkładające się lub takie, dla których substancja chemiczna nie została otrzymana, co symbolizuje znak minusa. Ponadto zaznaczono kolory otrzymywanych osadów. Aniony wypisane w kolumnie: wodorotlenkowy, chlorkowy, bromkowy, jodkowy, siarczkowy, azotanowy(<math aria‑label="pięć">V), siarczanowy(<math aria‑label="cztery">IV), siarczanowy(<math aria‑label="sześć">VI), węglanowy, krzemianowy, fosforanowy(<math aria‑label="pięć">V), chromianowy(<math aria‑label="sześć">VI), octanowy. Kationy wypisane w wierszu: amonu, potasu, magnezu, wapnia, baru, ołowiu, srebra, miedzi, cyny, glinu, cynku, żelaza(<math aria‑label="dwa">II), żelaza (<math aria‑label="trzy">III), manganu, kobaltu. Wszystkie sole amonowe oraz wodorotlenki: amonowe, sodowe, potasowe oraz azotany(<math aria‑label="pięć">V) są rozpuszczalne w wodzie, oprócz krzemianu amonowego, który to oznaczono znakiem minus. Dla magnezu do nierozpuszczalnych należą białe: wodorotlenek magnezu, węglan magnezu, krzemian magnezu, fosforan(<math aria‑label="pięć">V) magnezu. Pozostałe sole magnezu zawarte w tabeli są rozpuszczalne. Dla wapnia do nierozpuszczalnych należą białe: siarczan(<math aria‑label="cztery">IV) wapnia, węglan wapnia, krzemian wapnia i fosforan(<math aria‑label="pięć">V) wapnia. Do trudno rozpuszczalnych należą białe: wodorotlenek wapnia, siarczek wapnia, siarczan(<math aria‑label="sześć">VI) wapnia oraz żółty chromian(<math aria‑label="sześć">VI) wapnia. Pozostałe sole wapnia są rozpuszczalne. Dla baru jako nierozpuszczalne i białe należą: siarczan(<math aria‑label="cztery">IV) baru, siarczan(<math aria‑label="sześć">VI) baru, węglan baru, krzemian baru oraz fosforan(<math aria‑label="pięć">V) baru, a także żółty chromian(<math aria‑label="sześć">VI) baru. Pozostałe są rozpuszczalne. Dalej oznaczono nierozpuszczalne i białe związki ołowiu: wodorotlenek ołowiu, siarczan(<math aria‑label="cztery">IV) ołowiu oraz siarczan(<math aria‑label="sześć">VI) ołowiu, węglan ołowiu, krzemian ołowiu oraz fosforan(<math aria‑label="pięć">V) ołowiu, a także czarny siarczek ołowiu oraz żółte sole: jodek ołowiu i chromian(<math aria‑label="sześć">VI) ołowiu. Do trudno rozpuszczalnych i białych związków ołowiu zaliczono chlorek ołowiu oraz bromek ołowiu. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. Dla srebra do nierozpuszczalnych zaliczono brązowy chromian(<math aria‑label="sześć">VI) srebra, białe sole: chlorek i siarczan(<math aria‑label="cztery">IV) srebra, żółtawe sole: bromek srebra, jodek srebra, węglan srebra, krzemian srebra, żółty fosforan(<math aria‑label="pięć">V) srebra, a także czarny siarczek srebra. Do trudno rozpuszczalnych soli srebra należą: biały siarczan(<math aria‑label="sześć">VI) srebra. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. Komórka z wodorotlenkiem srebra posiada znak minus. Dla miedzi do nierozpuszczalnych zaliczono niebieskie: wodorotlenek miedzi, krzemian miedzi oraz fosforan(<math aria‑label="pięć">V) miedzi, czarny siarczek miedzi oraz brązowy chromian(<math aria‑label="sześć">VI) miedzi. Pozostałe sole miedzi są rozpuszczalne, z wyjątkiem jodku miedzi, węglanu miedzi oraz siarczanu(<math aria‑label="cztery">IV) miedzi, które posiadają znak minus. Dla cyny na drugim stopniu utlenienia do nierozpuszczalnych zaliczono białe: wodorotlenek cyny, krzemian cyny oraz fosforan(<math aria‑label="pięć">V) cyny, brązowo‑żółty siarczek cyny i brązowy chromian(<math aria‑label="sześć">VI) cyny. Pozostałe są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem siarczanu(<math aria‑label="cztery">IV) cyny oraz węglanu cyny, które oznaczono znakiem minus. Dla glinu do nierozpuszczalnych i białych zaliczono: wodorotlenek glinu, krzemian glinu, fosforan(<math aria‑label="pięć">V) glinu oraz pomarańczowy chromian(<math aria‑label="sześć">VI) glinu. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne z wyjątkiem oznaczonych znakiem minus: siarczku, siarczanu(<math aria‑label="cztery">IV) i węglanu(<math aria‑label="cztery">IV). Dla cynku na drugim stopniu utlenienia do nierozpuszczalnych zaliczono białe: wodorotlenek cynku, siarczek cynku, węglan cynku, krzemian cynku, fosforan(<math aria‑label="pięć">V) cynku. Do trudno rozpuszczalnych związków cynku zalicza się biały siarczan(<math aria‑label="cztery">IV) cynku, a także żółty chromian(<math aria‑label="sześć">VI) cynku. Pozostałe związki cynku są rozpuszczalne. Dla żelaza na drugim stopniu utlenienia do nierozpuszczalnych zaliczono jasnozielone: wodorotlenek żelaza(<math aria‑label="dwa">II), węglan żelaza(<math aria‑label="dwa">II), krzemian żelaza(<math aria‑label="dwa">II), a także czarny siarczek żelaza(<math aria‑label="dwa">II), zielony siarczan żelaza(<math aria‑label="dwa">II) i niebieski fosforan(<math aria‑label="pięć">V) żelaza(<math aria‑label="dwa">II). Pozostałe sole żelaza(<math aria‑label="dwa">II) są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem chromianu(<math aria‑label="sześć">VI) żelaza(<math aria‑label="dwa">II), który posiada symbol minusa. Dla żelaza na trzecim stopniu utlenienia do nierozpuszczalnych zaliczono: brązowy wodorotlenek żelaza(<math aria‑label="trzy">III), czarny siarczek żelaza(<math aria‑label="trzy">III), żółte krzemian żelaza(<math aria‑label="trzy">III) i fosforan(<math aria‑label="pięć">V) żelaza(<math aria‑label="trzy">III), a także pomarańczowy chromian(<math aria‑label="sześć">VI) żelaza(<math aria‑label="trzy">III). Pozostałe sole są rozpuszczalne, z wyjątkiem jodku żelaza(<math aria‑label="trzy">III), siarczanu(<math aria‑label="cztery">IV) żelaza(<math aria‑label="trzy">III) oraz węglanu żelaza(<math aria‑label="trzy">III), które posiadają symbol minusa. Dla manganu na drugim stopniu utlenienia wśród nierozpuszczalnych wyróżnia się białe: wodorotlenek manganu(<math aria‑label="dwa">II), siarczan(<math aria‑label="cztery">IV) manganu(<math aria‑label="dwa">II), węglan manganu(<math aria‑label="dwa">II), różowe: siarczek manganu(<math aria‑label="dwa">II) i fosforan(<math aria‑label="pięć">V) manganu(<math aria‑label="dwa">II), czerwony krzemian manganu(<math aria‑label="dwa">II), brązowy chromian(<math aria‑label="sześć">VI) manganu(<math aria‑label="dwa">II). Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. Dla kobaltu na drugim stopniu utlenienia wśród nierozpuszczalnych wyróżnia się: różowy wodorotlenek kobaltu(<math aria‑label="dwa">II), czarny siarczek kobaltu(<math aria‑label="dwa">II), czerwony siarczan(<math aria‑label="cztery">IV) kobaltu(<math aria‑label="dwa">II), jasnoróżowy węglan kobaltu(<math aria‑label="dwa">II), fioletowe: krzemian kobaltu(<math aria‑label="dwa">II) i fosforan(<math aria‑label="pięć">V) kobaltu(<math aria‑label="dwa">II), a także brązowy chromian(<math aria‑label="sześć">VI) kobaltu(<math aria‑label="dwa">II). Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. — Tabela rozpuszczalności soli i wodorotlenków w wodzie
Źródło: GroMar Sp. z o.o., rozpuszczalność na podstawie: Mizerski W., Tablice chemiczne, Warszawa 2004; kolory osadów na podstawie: White W. E., A Table of solubilities and colors of precipitates for use in a course in qualitative analysis, „J. Chem. Educ” 1931., licencja: CC BY-SA 3.0.

W oparciu o informacje zawarte w poniższym tekście pochodzące z tabeli rozpuszczalności zaznacz wzory sumaryczne soli, które dobrze rozpuszczają się w wodzie.

Wszystkie sole amonowe oraz wodorotlenki: amonowe, sodowe, potasowe oraz azotany( $V$ ) są rozpuszczalne w wodzie, oprócz krzemianu amonowego, który to oznaczono znakiem minus. Do nierozpuszczalnych węglanów należą: biały węglan magnezu, biały węglan wapnia, biały węglan baru, węglan ołowiu, biały węglan cynku, jasnozielony węglan żelaza( $II$ ), biały węglan manganu( $II$ ), jasnoróżowy węglan kobaltu( $II$ ).

Dla srebra do nierozpuszczalnych związków zaliczono brązowy chromian( $VI$ ) srebra, białe sole: chlorek i siarczan( $IV$ ) srebra, żółtawe sole: bromek srebra, jodek srebra, węglan srebra, krzemian srebra, żółty fosforan( $V$ ) srebra, a także czarny siarczek srebra. Do trudno rozpuszczalnych soli srebra należą: biały siarczan( $VI$ ) srebra. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. Komórka z wodorotlenkiem srebra posiada znak minus.

Dla miedzi do nierozpuszczalnych związków zaliczono niebieskie: wodorotlenek miedzi, krzemian miedzi oraz fosforan( $V$ ) miedzi, czarny siarczek miedzi oraz brązowy chromian( $VI$ ) miedzi. Pozostałe sole miedzi są rozpuszczalne, z wyjątkiem jodku miedzi, węglanu miedzi oraz siarczanu( $IV$ ) miedzi, które posiadają znak minus.

Źródło: GroMar Sp. z o.o., Tabela rozpuszczalności na podstawie: Mizerski W., Tablice chemiczne, Warszawa, 2004; kolory osadów na podstawie: White W. E., A Table of solubilities and colors of precipitates for use in a course in qualitative analysis, J. Chem. Educ., 1931.

R1hOE40mp7ITi

R1VbAgz4zYh0z1

Ćwiczenie 2

Uzupełnij poniższe zdania w oparciu o informacje zawarte w tabeli rozpuszczalności znajdującej się na górze tej strony. Większość chlorków jest 1.

AgCl

, 2. nierozpuszczalna, 3. rozpuszczalna, 4. kation, 5. dobrze, 6. słabo, 7. sodu, 8. bromkowy, 9. anion, 10.

CuCl

w wodzie. Wyjątek stanowi

{PbCl}_{2}

oraz 1.

AgCl

, 2. nierozpuszczalna, 3. rozpuszczalna, 4. kation, 5. dobrze, 6. słabo, 7. sodu, 8. bromkowy, 9. anion, 10.

CuCl

.
Większość soli zawierających 1.

AgCl

, 2. nierozpuszczalna, 3. rozpuszczalna, 4. kation, 5. dobrze, 6. słabo, 7. sodu, 8. bromkowy, 9. anion, 10.

CuCl

amonu, kation 1.

AgCl

, 2. nierozpuszczalna, 3. rozpuszczalna, 4. kation, 5. dobrze, 6. słabo, 7. sodu, 8. bromkowy, 9. anion, 10.

CuCl

lub potasu jest rozpuszczalna w wodzie. Sole zawierające anion chlorkowy, 1.

AgCl

, 2. nierozpuszczalna, 3. rozpuszczalna, 4. kation, 5. dobrze, 6. słabo, 7. sodu, 8. bromkowy, 9. anion, 10.

CuCl

i jodkowy są w większości 1.

AgCl

, 2. nierozpuszczalna, 3. rozpuszczalna, 4. kation, 5. dobrze, 6. słabo, 7. sodu, 8. bromkowy, 9. anion, 10.

CuCl

rozpuszczalne w wodzie, poza solami kationów

{Ag}^{+}

,

{Pb}^{2 +}

,

{Hg}^{2 +}

.

11

Ćwiczenie 3

W zlewce z wodą zostały rozpuszczone dwie sole, które w wyniku dysocjacji elektrolitycznej utworzyły zestaw jonów: ${Cl}^{-}$ , ${Ca}^{2 +}$ , ${NO}_{3}^{-}$ , ${Na}^{+}$ .

O pierwszej soli wiadomo, że z jonami ${Ag}^{+}$ tworzy biały, trudno rozpuszczalny osad. Stosuje się ją jako środek konserwujący żywność i nazywa popularnie solą kuchenną. Druga sól stosowana jest jako nawóz w uprawach rolniczych. Podaj wzory sumaryczne oraz nazwy systematyczne soli, które zostały rozpuszczone w wodzie.

R1QjTtscum2dL

R1Y9DPRMdBYDG

Sole, które można utworzyć z przedstawionych w zadaniu jonów to:

${CaCl}_{2}$ , $Ca {({NO}_{3})}_{2}$ , $NaCl$ , ${NaNO}_{3}$

Sole, które spełniają warunki zadania to:

sól 1 – chlorek sodu – $NaCl$

Uzasadnienie:

$NaCl$ ulega dysocjacji elektrolitycznej zgodnie z równaniem reakcji:

NaCl \overset{H_{2} O}{\to} {Na}^{+} + {Cl}^{-}

$NaCl$ z jonami ${Ag}^{+}$ tworzy biały osad chlorku srebra( $I$ ).

{Na}^{+} {+ Cl}^{-} + {Ag}^{+} \to {Na}^{+} + AgCl ↓

sól 2 – azotan( $V$ ) wapnia – $Ca {({NO}_{3})}_{2}$

Uzasadnienie:

Sól znana jest jako saletra wapniowa. Sól ulega dysocjacji elektrolitycznej zgodnie z równaniem reakcji:

Ca {({NO}_{3})}_{2} \overset{H_{2} O}{\to} {Ca}^{2 +} + 2 {NO}_{3}^{-}

21

Ćwiczenie 4

Aby ocenić, czy dana sól jest dobrze lub słabo rozpuszczalna, można wykorzystać reguły rozpuszczalności.

Ważne!

Sole zawierające kation metalu alkalicznego ( ${Na}^{+}$ , ${Li}^{+}$ , $K^{+}$ itp.) lub kation amonu ( ${NH}_{4}^{+}$ ) są zwykle dobrze rozpuszczalne.
Sole zawierające anion azotanowy( $V$ ) ${NO}_{3}^{-}$ są zawsze dobrze rozpuszczalne.

Na podstawie powyższych informacji oceń, która z poniższych soli jest rozpuszczalna w wodzie i wyjaśnij dlaczego.

${CaCO}_{3}$
${Na}_{3} {PO}_{4}$

RVG4g4xhsHWlM

R1LZeR4nVDXEG

Sól ${Na}_{3} {PO}_{4}$ jest rozpuszczalna w wodzie, ponieważ większość soli zawierającyc jon ${Na}^{+}$ jest rozpuszczalna.

${CaCO}_{3}$ nie zawiera ani kationu, ani anionu soli dobrze rozpuszczalnej, więc nie jesteśmy w stanie określić rozpuszczalności tej soli na podstawie opisanych powyżej reguł. Jej rozpuszczalność musimy sprawdzić w tabeli. Z tabeli wynika, że sól jest nierozpuszczalna w wodzie.

R6iBWI4rYQWJt2

Ćwiczenie 5

Pogrupuj związki, biorąc pod uwagę ich rozpuszczalność w wodzie. sole dobrze rozpuszczalne w wodzie Możliwe odpowiedzi: 1.

{AgNO}_{3}

, 2.

{PbI}_{2}

, 3.

K_{2} {CO}_{3}

, 4.

K_{2} {SO}_{4}

, 5.

{CaCO}_{3}

, 6.

{PbCl}_{2}

, 7.

{Ag}_{2} {CO}_{3}

sole trudno rozpuszczalne w wodzie Możliwe odpowiedzi: 1.

{AgNO}_{3}

, 2.

{PbI}_{2}

, 3.

K_{2} {CO}_{3}

, 4.

K_{2} {SO}_{4}

, 5.

{CaCO}_{3}

, 6.

{PbCl}_{2}

, 7.

{Ag}_{2} {CO}_{3}

sole praktycznie nierozpuszczalne w wodzie Możliwe odpowiedzi: 1.

{AgNO}_{3}

, 2.

{PbI}_{2}

, 3.

K_{2} {CO}_{3}

, 4.

K_{2} {SO}_{4}

, 5.

{CaCO}_{3}

, 6.

{PbCl}_{2}

, 7.

{Ag}_{2} {CO}_{3}

31

Ćwiczenie 6

Roztwór nasycony – roztwór zawierający maksymalną w danych warunkach (temperatury, ciśnienia) ilość substancji rozpuszczonej (równą jej rozpuszczalności w tych warunkach). Po dodaniu do niego kryształu substancji rozpuszczanej, stężenie roztworu nie zmienia się.

Roztwór nienasycony – roztwór, w którym istnieje możliwość rozpuszczenia większej ilości substancji niż rozpuszczono.

Roztwór przesycony – roztwór, którego stężenie jest większe niż stężenie roztworu nasyconego (w danych warunkach ciśnienia i temperatury); możliwy do otrzymania tylko w specyficznych warunkach.

Indeks dolny /Źródło: Kaznowski K. M., Chemia. Podręcznik dla liceów i techników. Poziom rozszerzony, Warszawa 2019./ Indeks dolny koniec

W trzech probówkach znajdują się wodne roztwory siarczanu( $VI$ ) miedzi( $II$ ). O probówkach wiadomo, że w jednej z nich roztwór jest nasycony, a drugi jest nienasycony. Zaproponuj doświadczenie, które pozwoli rozróżnić roztwory w probówkach.

R15rDReXbtA8C

Do każdej z probówek należy dodać kryształ siarczanu( $VI$ ) miedzi( $II$ ). W jednej probówce kryształ się rozpuści, a w drugiej opadnie na dno. W probówce, w której kryształ rozpuścił się, znajduje się roztwór nienasycony, a w probówce, w której kryształ opadł na dno, znajduje się roztwór nasycony.

31

Ćwiczenie 7

1

RlOEr3GlfTom0

Ilustracja — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powyżej przedstawiono zależność rozpuszczalności ${CuSO}_{4}$ od temperatury. Na podstawie krzywej określ, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.

R1ZwyZaXUCFNQ3

Łączenie par. . Jeśli w 100 g wody zostanie rozpuszczone 30 g

{CuSO}_{4}

(w temperaturze 10°C), to roztwór będzie nasycony.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Po rozpuszczeniu 80 g soli w 100 g wody w temperaturze 45°C i zwiększeniu temperatury do 85°C, uzyskamy roztwór przesycony.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Z wykresu wynika, że sól jest trudno rozpuszczalna w każdej temperaturze.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Określ, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.

R1Ve3NDPqJRn8

Łączenie par. . Rozpuszczalność siarczanu

(VI)

miedzi

(II)

w

100 g

wody w temperaturze

10 ° C

wynosi

30 g

. Zatem, jeśli w

100 g

wody zostanie rozpuszczone

30 g

{CuSO}_{4}

(w temperaturze

10 ° C

), to roztwór będzie nasycony.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Rozpuszczalność siarczanu

(VI)

miedzi

(II)

w temperaturze

45 ° C

wynosi

115 g

soli na

100 g

wody. Po rozpuszczeniu

80 g

soli w

100 g

wody w temperaturze

45 ° C

i zwiększeniu temperatury do

85 ° C

, uzyskamy roztwór przesycony.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

311

Ćwiczenie 8

Nawozy azotowe to środki wspomagające wzrost roślin oraz poprawiające jakość plonów rolnych. Wśród soli stosowanych jako nawozy wyróżnić można między innymi:

siarczan( $VI$ ) amonu ${({NH}_{4})}_{2} {SO}_{4}$ ;

chlorek amonu ${NH}_{4} Cl$ ;

węglan amonu ${({NH}_{4})}_{2} {CO}_{3}$ ;

azotan( $V$ ) wapnia (tzw. saletra wapniowa), $Ca {({NO}_{3})}_{2}$ ;

azotan( $V$ ) sodu ${NaNO}_{3}$ .

Indeks dolny Scherer H. W., Nawozy, [w:] Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. Weinheim 2000. Indeks dolny koniec

W gospodarstwie rolnym rolnik wykorzystał azotan( $V$ ) sodu jako nawóz. Przygotował nawóz azotowy poprzez rozpuszczenie w wodzie o temperaturze 45°C takiej ilości soli, by uzyskać ${3 dm}^{3}$ roztworu nasyconego. Część roztworu nasyconego została rozcieńczona i wykorzystana do oprysku roślin, a niewykorzystany roztwór został zamknięty w szczelnym naczyniu i wstawiony do zimnej piwnicy. Napisz, co zaobserwuje rolnik w naczyniu po kilku dniach. Odpowiedź uzasadnij.

R14wLdouzus5t

Ilustracja — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1PrlxHvRh2lN

Nawozy azotowe to środki wspomagające wzrost roślin oraz poprawiające jakość plonów rolnych. Wśród soli stosowanych jako nawozy wyróżnić można między innymi:

siarczan( $VI$ ) amonu ${({NH}_{4})}_{2} {SO}_{4}$ ;

chlorek amonu ${NH}_{4} Cl$ ;

węglan amonu ${({NH}_{4})}_{2} {CO}_{3}$ ;

azotan( $V$ ) wapnia (tzw. saletra wapniowa), $Ca {({NO}_{3})}_{2}$ ;

azotan( $V$ ) sodu ${NaNO}_{3}$ .

Indeks dolny Scherer H. W., Nawozy, [w:] Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. Weinheim 2000. Indeks dolny koniec

W gospodarstwie rolnym rolnik wykorzystał azotan( $V$ ) sodu jako nawóz. Przygotował nawóz azotowy poprzez rozpuszczenie w wodzie o temperaturze $45 ° C$ takiej ilości soli, by uzyskać ${3 dm}^{3}$ roztworu nasyconego. Rozpuszczalność azotanu( $V$ ) sodu w temperaturze $45 ° C$ wynosi około $100 g$ w $100 g$ wody. Część roztworu nasyconego została rozcieńczona i wykorzystana do oprysku roślin, a niewykorzystany roztwór został zamknięty w szczelnym naczyniu i wstawiony do zimnej piwnicy. Napisz, co zaobserwuje rolnik w naczyniu po kilku dniach. Odpowiedź uzasadnij.

RGj0X3CMj2J5O