L’une des premières expériences scientifiques dont je me souviens consistait à ajouter du sel dans une tasse d’eau et à attendre avec impatience qu’il se dissolve. Même si j’étais excité de voir le sel disparaître, je ne comprenais absolument pas les subtilités de la solubilité. Heureusement, la solubilité suit une liste de règles qui nous aident à déterminer le degré de solubilité d’une substance, comme la probabilité que le sel se dissolve dans cette eau (aperçu – c’est très probable). Nous allons passer en revue ce qu'est la solubilité, comment elle fonctionne et la liste complète des règles de solubilité pour vous aider à déterminer la solubilité des substances.

Qu’est-ce que la solubilité ?

La solubilité est la capacité d'une substance à se dissoudre . La substance dissoute est appelée soluté et la substance dans laquelle elle se dissout est appelée solvant. La substance résultante s’appelle une solution. Généralement, le soluté est un solide et le solvant est un liquide, comme notre exemple de sel dans l'eau ci-dessus. Cependant, les solutés peuvent être dans n’importe quel état : gazeux, liquide ou solide. Par exemple, une boisson gazeuse est une solution dans laquelle le soluté est un gaz et le solvant est un liquide.

Un soluté est considéré comme insoluble lorsqu’il est incapable de se dissoudre dans un rapport supérieur à 10 000 : 1. Bien que de nombreux composés soient partiellement ou en grande partie insolubles, il n’existe aucune substance complètement insoluble dans l’eau , ce qui signifie qu'il ne peut pas du tout se dissoudre. Vous verrez dans les règles de solubilité que de nombreux composés étiquetés comme insolubles comportent des exceptions, comme les carbonates. C'est en partie pourquoi il est important de suivre attentivement les règles de solubilité.

questions d'entretien en langage Java

Lorsque vous travaillez sur des équations chimiques ou construisez une hypothèse, les règles de solubilité sont utiles pour prédire les états finaux des substances impliquées. Vous serez en mesure de prédire avec précision quelles combinaisons mèneront à quels résultats.

Les règles de solubilité concernent uniquement la capacité des solides ioniques à se dissoudre dans l’eau. Bien que nous puissions calculer la solubilité en mesurant chaque substance et en suivant une équation, les règles de solubilité nous permettent de déterminer la solubilité d'une substance avant de tenter de la créer.

Règles de solubilité

Il est très important que les règles de cette liste soient suivies dans l'ordre, car si une règle semble contredire une autre règle, la règle qui vient en premier est celle que vous suivez . Les substances de cette liste sont indiquées par leurs noms élémentaires. La référence au tableau périodique ci-dessous vous aidera à parcourir les noms et groupes d’éléments.

1. Les sels contenant des éléments du groupe I (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) sont solubles. Il existe quelques exceptions à cette règle. Les sels contenant l'ion ammonium (NH4+) sont également solubles.

2. Les sels contenant des ions nitrate (NO3-) sont généralement solubles.

3. Les sels contenant Cl -, Br - ou I - sont généralement solubles. Les exceptions importantes à cette règle sont les sels halogénures de Ag+, Pb2+ et (Hg2)2+. Ainsi, AgCl, PbBr2 et Hg2Cl2 sont insolubles.

4. La plupart des sels d'argent sont insolubles. AgNO3 et Ag(C2H3O2) sont des sels d'argent solubles courants ; pratiquement tous les autres sont insolubles.

5. La plupart des sels sulfates sont solubles. Les exceptions importantes à cette règle incluent CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 et SrSO4.

6. La plupart des sels d'hydroxyde ne sont que légèrement solubles. Les sels d'hydroxyde des éléments du groupe I sont solubles. Les sels d'hydroxyde des éléments du groupe II (Ca, Sr et Ba) sont légèrement solubles. Les sels d'hydroxyde de métaux de transition et d'Al3+ sont insolubles. Ainsi, Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 ne sont pas solubles.

7. La plupart des sulfures de métaux de transition sont hautement insolubles, notamment CdS, FeS, ZnS et Ag2S. L'arsenic, l'antimoine, le bismuth et les sulfures de plomb sont également insolubles.

8. Les carbonates sont souvent insolubles. Les carbonates du groupe II (CaCO3, SrCO3 et BaCO​3) sont insolubles, tout comme FeCO3 et PbCO3.

9. Les chromates sont souvent insolubles. Les exemples incluent PbCrO4 et BaCrO4.

10. Les phosphates tels que Ca3(PO4)2 et Ag3PO4 sont souvent insolubles.

    PowerShell contre bash

11. Les fluorures tels que BaF2, MgF2 et PbF2 sont souvent insolubles.

Exemples de questions

1. Sélectionnez les composés qui sont toujours soluble dans l'eau

un. BaSO4

b. HG2 I2

c. Aux Jeux olympiques

d. Na2SO3

dans. AgClO3

F. CrCl3

g. FePO4

2. Étiquetez chacun des éléments suivants comme soluble ou insoluble

une. Li OH

b. HgSO4

c. PbBr2

d. Rb2S

e. En I2

F. H3AsO4

g. Ni Cro4

3. Quel argent (le cas échéant) est soluble : chlorure d'argent AgCl , phosphate d'argent, Ag3 PO4 , ou fluorure d'argent, AgF ?

Réponses

1. Sélectionnez les composés qui sont toujours soluble dans l'eau (les caractères gras sont corrects)

un. BaSO4 (voir règle 5)

b. HG2I2 (voir règle 3)

c. C'est OH (voir règle 1)

d. Na2SO3 (voir règle 1)

C'est . À ClO3 (voir règle 3)

F. CrCl3 (voir règle 3)

g. Fe PO4 (voir règle 6)

Note: Lettre e est un exemple d'utilisation de l'ordre des règles pour déterminer la solubilité. La règle 4 dit que les argents (Ag) sont souvent insolubles, mais la règle 3 dit que les chlorates (Cl) sont solubles. Puisque Ag ClO3 est un chlorate d’argent et que la règle 3 précède la règle 4, elle la remplace. Ce composé est soluble.

2. Étiquetez chacun des éléments suivants comme soluble ou insoluble

une. Li OH soluble - règle 1

clavier page suivante

b. Fe(OH)2 insoluble - règle 7

c. PbBr2 insoluble – règle 2

est. Rb2SO3 soluble - règle 1

e. En I2 soluble – règle 3

F. H3AsO4 insoluble - règle 10

g. Ni CRo4 insoluble - règle 8

3. Quel argent (le cas échéant) est soluble : chlorure d'argent AgCl, le phosphate d'argent, Ag3PO4 , ou fluorure d'argent, AgF ?

Aucun de l’argent ci-dessus n’est soluble. Dans la règle n°4, il est indiqué que les sels d'argent (Ag) sont
insoluble, à l’exception du nitrate d’argent, AgNO3.

Comment fonctionne la solubilité

Comme le montrent nos règles de solubilité, certaines substances sont très solubles, tandis que d’autres sont insolubles ou ont une faible solubilité. Jetons un coup d'œil au fonctionnement de la solubilité pour mieux comprendre les règles de solubilité.

Facteurs qui affectent la solubilité

Le fait qu’une substance soit ou non soluble et dans quelle mesure dépend de divers facteurs. Les solutés se dissolvent généralement mieux dans les solvants présentant le plus de similitudes moléculaires. La polarité est un facteur majeur dans la solubilité d'une substance. Les molécules dont une extrémité est chargée négativement et l’autre chargée positivement sont considérées comme polaires, ce qui signifie qu’elles ont des pôles électriques. Si une molécule n’a pas cette composition ionique, elle est considérée comme non polaire.

Généralement, les solutés sont solubles dans les solvants qui leur ressemblent le plus sur le plan moléculaire. Les solutés polaires se dissolvent mieux dans les solvants polaires et les solutés non polaires se dissolvent mieux dans les solvants non polaires. Par exemple, le sucre est un soluté polaire et s’absorbe très bien dans l’eau. Cependant, le sucre aurait une faible solubilité dans un liquide non polaire comme l’huile végétale. En général, les solutés seront également plus solubles si les molécules du soluté sont plus petites que celles du solvant.

D'autres facteurs qui affectent la solubilité sont la pression et la température. Dans certains solvants, lorsqu’elles sont chauffées, les molécules vibrent plus rapidement et sont capables de briser le soluté. La pression est principalement un facteur lorsqu’une substance gazeuse est impliquée et a peu ou pas d’effet sur les substances liquides.

Java est égal

Le taux de solution fait référence à la rapidité avec laquelle une substance se dissout et est distinct de la solubilité. La solubilité dépend entièrement des propriétés physiques et chimiques du soluté et du solvant , et n’est pas affecté par le taux de solution. Le taux ne doit pas être pris en compte dans la solubilité d’une substance. Cela peut souvent prêter à confusion lorsque l’on en apprend pour la première fois sur la solubilité, car dans un exemple visuel, regarder quelque chose se dissoudre rapidement peut ressembler à une affirmation de sa capacité à se dissoudre. Cependant, le processus de solubilité est unique et la vitesse à laquelle il se dissout n’est pas prise en compte dans l’équation.

Prédire les résultats

Lorsqu'un soluté est mélangé à un solvant, il y a trois résultats possibles : Si la solution contient moins de soluté que la quantité maximale qu'elle est capable de dissoudre (la solubilité), c'est un solution diluée . Si la quantité de soluté est exactement la même que la solubilité, c'est saturé. S’il y a plus de soluté que ce qui peut être dissous, l’excès se sépare de la solution et forme un précipité .

Une solution est considérée comme saturée lorsque l’ajout de soluté supplémentaire n’augmente pas la concentration de la solution. De plus, une solution est miscible lorsqu’elle peut être mélangée dans n’importe quel rapport – cela s’applique principalement aux liquides, comme l’éthanol, C2H5OH, et l’eau, H2O.

Connaître et suivre les règles de solubilité est le meilleur moyen de prédire le résultat d’une solution donnée. Si l’on sait qu’une substance est insoluble, il est probable qu’elle contienne un excès de soluté, formant ainsi un précipité. Cependant, les composés que nous savons être hautement solubles, comme le sel, sont susceptibles de former des solutions dans des proportions variables ; dans ce cas, nous serons en mesure de déterminer la quantité de soluté et de solvant nécessaire pour former chaque solution, et s'il est possible d'en former une.

En pensant à l’expérience actuelle sur le sel dans l’eau, il est clair que le sel, également connu sous le nom de NaCl ou chlorure de sodium, serait hautement soluble selon nos règles de solubilité. Le chlorure de sodium contient du Na, qui est presque toujours soluble selon la règle 1, et du Cl, qui est généralement soluble selon la règle 3. Même si je peux le constater simplement en jetant un coup d’œil aux règles, rien n’enlève à la magie de voir des composés chimiques se décomposer et se dissoudre sous vos yeux. N'oubliez pas de garder vos tableaux périodiques à portée de main et portez une attention particulière aux règles de solubilité lors de votre prochaine expérience.

Et après?

Vous vous préparez au test AP Chemistry ?Étudiez avec nos articles sur tous les tests pratiques AP Chemistry disponibles et le guide d'étude ultime d'AP Chem. Prendre IB à la place ? Commencez par nos notes d'étude pour la chimie de l'IB.

Vous cherchez plus d’aide en chimie ?Nous vous accompagnons à travers le constante de solubilité (K _sp ) et comment le résoudre , expliquez comment équilibrer les équations chimiques et passez en revue des exemples de changements physiques et chimiques ici .

Si vous avez besoin de davantage de guides scientifiques non liés à la chimie, assurez-vous de consulter ces guides pour trouver le densité de l'eau , définir le commensalisme , et comment calculer l'accélération .