Saltes opløselighed i vand. Af: Ulrich Olsen 1e Tirsdag 11/9-2001
Formål Ud fra en række udvalgte salte, skal man finde ud af om de er let- eller tungtopløselige i vand. Ved at blande saltene sammen med hinanden en for en vil man prøve at konkludere om der findes en eller flere gennemgående opløselighedsregler, der kan bruges om saltes opløselighed i vand. Teori Nogle salte består af sammensatte ioner. Det vil sige at saltet består af flere atomer som er bundet sammen. Nogle af de vigtige sammensatte ioner er blandt andet: + NH 4 SO 4 OH - CO 3 3- - PO 4 NO 3 Ammoniumion Sulfation Hydroxidion Carbonation Phosphation Nitration Her ses en 3D molekyletegning af NH 4 + (Ammoniumion) I andre Saltes tilfælde består saltet af simple ioner. Altså det består ikke af flere atomer der er bundet sammen: Cl - Br - I - Chlorid Bromid Iodid Når der tales om saltes opløselighed i vand, er der tale om let- og tungtopløseligheder. Tungtopløselige salte vil skabe et bundfald som ikke altid vil falde til bunden, for hvis det nu ikke er særlig meget tungere end det letopløselige vil det tage tid for det tungtopløselige at falde til bunden. Letopløselige salte derimod holder sig i opløsningen, og vil derfor ikke falde til bunden. Eksempel. Hvis man f.eks. sammenblander to opløsninger af BaCl 2 og AgNO 3 opnås ionerne Ba 2+ Ag + Cl - NO - 3. Derved sker der en udfældning af salt. Det kan ses ved dette reaktionsskema. 2
Ba + (aq) + 2NO 3 (aq) Ba(NO 3 ) 2 (?) Ag + (aq) + Cl (aq) AgCl (?) Men derved finder vi ikke ud af hvilke af de to salte der giver bundfald, hvis der overhovedet bliver noget bundfald. Så kan man bruge udelukkelsesmetoden. Altså kan man blande Ba(NO 3 ) 2 med et salt man ved er letopløseligt, og derved se om der dannes bundfald. Hvis det er tilfældet kommer saltet altså til at hedde Ba(NO 3 ) 2 (aq) og er altså en vandig opløsning. Ligeledes kan man gøre det med AgCl og se om det danner bundfald. Og hvis det gør det kommer det til at hedde AgCl (s) og det er altså det salt der er det tungtopløselige i vores eksempel. NB: (aq) Står for aqua og kommer fra latin og betyder i vandig opløsning. (s) Står for solid og kommer fra engelsk og betyder fast (g) Står for gas (l) Står for liquid og kommer fra engelsk og betyder væske Materialer: Til udførelse af dette forsøg skal man bruge et reagensglas, hvor man blander cirka 2 ml. af hver af de 2 saltopløsninger. Man vil med det samme være i stand til at se om der dannes bundfald eller ej. Hvis det er tilfældet så bruger man udelukkelsesmetoden til at afgøre hvilke af de to saltopløsninger der er tungtopløselige. (Se Eksempel under teori). Hvis ikke der dannes bundfald vil man lynhurtig kunne konkludere at opløsninger er letopløselig. Resultaterne man opnår sættes ind i et skema som det nedenunder. I skemaet nedenunder kan man se hvilke salte der er let- og tungtopløselige. Na + K + Mg 2+ Ba 2+ Ag + Pb 2+ Cl - O O O O I - O O O O CO 3 - NO 3 SO 4 O O O O O O O O O O O Tungtopløselige. Letopløselige. O 3
Diskussion: Resultaterne i denne rapport stemmer godt overens med de gennemgående regler som er for netop saltes opløselighed i vand. Her ses tre ionreaktionsskemaer for tre af de tungtopløselige salte. Ag + (aq) + Cl (aq) AgCl (s) Ba 2+ (aq) + CO 3 (aq) BaCO 3 (s) Pb 2+ (aq) + SO 4 (aq) PbSO 4 (s) For at gøre det lidt mere detaljeret kan man skrive et reaktionsskema med stofformler. Dermed kan vi også se hvordan de tungtopløselige salte er blevet dannet. AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO 3 (aq) BaCl 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) BaCO 3 (s) + 2NaCl (aq) Pb(NO 3 ) 2 (aq) + K 2 SO 4 (aq) PbSO 4 (s) + 2KNO 3 (aq) Hvad kan siges om opløseligheden af Na- og K- saltene? - Udfra beregningerne er både Natrium- og Kaliumsalte letopløselige, hvilket også ses i skemaet i teori. Hvad kan siges om opløseligheden af salte af nitrater? - At alle nitrater er letopløselige. Hvad kan siges om opløseligheden af salte af chlorider? - At de fleste af cloriderne er letopløselige. Men at der dog er undtagelser som AgCl og PbCl 2. Stemmer de fundne opløseligheder for saltene af Na, K, Nitrat og Chlorid overens med de generelle opløselighedsregler? - De resultater der er fundet ved forsøgene stemmer overens med min kildes resultater. Så derfor kan vi gå udfra at det stemmer efter med de generelle opløselighedsregler. 4
Konklusion: Udfra formålet kan der konkluderes at opløseligheden blev beskrevet for alle de udvalgte salte. Det vil sige at alle salte er blevet bearbejdet og sat i et overskueligt skema, så det gør det nemt for en ikke indviet bruger at få noget ud af rapporten. Blev opløseligheden beskrevet for alle de undersøgte salte? - Alle salte er blevet beskrevet i skemaet under teori. Hvad kan konkluderes for salte af Na, K, Nitrater og Chlorider? - At både Natrium- og kaliumsalte er letopløselige. Og alle nitrater også er letopløselige. Men at ikke alle chlorider er let opløselige. Der er undtagelser som AgCl og PbCl 2. Litteraturliste: - Helge Mygind: Kemi 2000, B-niveau. I udg. 2.oplag 1996: side 37-38. Ulrich Olsen 5
Bilag: Her en liste over alle de tungtopløselige salte. Hvor intet andet er angivet salte eller ioner i opløsning. Na 2 CO 3 + Mg(NO 3 ) 2 MgCO 3 (s) + 2NaNO 3 BaCl 2 + Na 2 CO 3 BaCO 3 (s) + 2NaCl BaCl 2 + K 2 SO 4 BaSO 4 (s) + 2KCl AgNO 3 + K 2 SO 4 Ag 2 SO 4 (s) + 2KNO 3 Pb(NO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 PbCO 3 (s) + 2NaNO 3 Pb(NO 3 ) 2 + K 2 SO 4 PbSO 4 (s) + 2KNO 3 AgNO 3 + NaCl AgCl (s) + NaNO 3 AgNO 3 + KI AgI (s) + KNO 3 2AgNO 3 + Na 2 CO 3 Ag 2 CO 3 (s) + 2NaNO 3 Pb(NO 3 ) 2 + 2NaCl PbCl 2 (s) + 2NaNO 3 Pb(NO 3 ) 2 + 2KI PbI 2 (s) + KNO 3 6