수용액이란 무엇입니까?

그 수용액 물을 사용하여 물질을 분해하는 해결책입니다. 예 : 진흙 또는 설탕 물.

화학 종이 물에 녹 았을 때 이것은 화학 명칭 (Reid, S.F.) 다음에 쓰기 (aq)로 표시됩니다..

친수성 물질 (물을 좋아함)과 많은 이온 성 화합물이 물에서 용해되거나 해리 됨.

예를 들어, 식염 또는 염화나트륨이 물에 녹을 때, 식염 또는 염화나트륨이 이온으로 해리되어 Na + (aq) 및 Cl- (aq).

소수성 물질 (물을 두려워하는)은 일반적으로 물에 용해되거나 수용액을 형성하지 않습니다. 예를 들어, 오일과 물을 혼합해도 용해 또는 해리되지 않습니다..

많은 유기 화합물은 소수성입니다. 비 전해질은 물에 녹지 만 이온으로 해리되지 않으며 분자로서의 완전성을 유지합니다..

비 전해질의 예로는 설탕, 글리세롤, 우레아 및 메틸 술 포닐 메탄 (MSM) (Anne Marie Helmenstine, 2017).

수용액의 성질

수용액은 보통 전기를 전도합니다. 강한 전해질을 함유 한 용액은 좋은 전기 도체 (예 : 해수)가되는 경향이있는 반면, 약한 전해질을 함유 한 용액은 빈약 한 도체 (예 : 수돗물).

그 이유는 약한 전해질은 불완전하게 해리되는 반면, 강한 전해질은 물에서 이온에서 완전히 해리된다는 것입니다..

수용액에서 종간에 화학 반응이 일어날 때, 반응은 대개 이중 치환 반응 (복분해 또는 이중 치환이라고도 함).

이 유형의 반응에서 한 시약의 양이온은 다른 시약의 양이온 자리를 차지하며 일반적으로 이온 결합을 형성합니다. 사고의 또 다른 방법은 반응 이온이 "파트너를 변화 시킴".

수용액에서의 반응은 물에 용해되거나 침전물을 생성 할 수있는 생성물을 야기 할 수있다..

침전물은 종종 용해도가 낮은 화합물로서 용액 밖의 고체 (Aqueous Solutions, S.F.).

용어 산, 염기 및 pH는 수용액에만 적용됩니다. 예를 들어, 레몬 주스 또는 식초 (두 가지 수용액)의 pH를 측정 할 수는 있지만 약한 산이지만 pH 종이로 식물성 오일 테스트에서 중요한 정보를 얻을 수 없습니다 (Anne Marie Helmenstine, Aqueous Definition, 2017).

왜 일부 고형물이 물에 녹는가??

우리가 커피 나 차를 달콤하게 만드는 데 사용하는 설탕은 개별 분자가 상대적으로 약한 분자간 힘.

설탕이 물에 녹을 때, 각각의 자당 분자 사이의 약한 결합이 파괴되고, 이들 C12H22O11 분자가 용액으로 방출됩니다.

에너지는 자당에서 C12H22O11 분자 사이의 결합을 끊을 필요가 있습니다. 또한 용액에서 이러한 자당 분자 중 하나를 삽입하기 위해 중단되어야하는 물의 수소 결합을 끊는 데 에너지가 필요합니다..

극지방의 수분 분자와 약간의 극성의 자당 분자가 분자간 결합을 형성 할 때 에너지가 방출되기 때문에 설탕은 물에 용해됩니다..

용질과 용매 사이에 형성되는 약한 결합은 순수한 용질과 용매의 구조를 변경시키는 데 필요한 에너지를 보상합니다.

설탕과 물의 경우,이 과정은 매우 잘 작동하여 1 리터의 물에 최대 1,800 그램의 수크로오스를 녹일 수 있습니다.

이온 성 고체 (또는 염)는 양이온과 음이온을 함유하고 있으며, 이들은 반대 전하를 갖는 입자들 사이의 큰 인력의 힘으로 함께 유지된다.

이 고체 중 하나가 물에 용해되면 고체를 형성하는 이온은 용액에서 방출되어 극성 용매 분자와 관련됩니다 (Berkey, 2011).

NaCl (s) "Na + (aq) + Cl- (aq)

우리는 일반적으로 소금이 물에 녹을 때 이온이 해리된다고 가정 할 수 있습니다.

이오니아 화합물은 이온이 물 분자와 상호 작용할 때 방출되는 에너지가 고체 내의 ​​이온 결합을 파괴하는 데 필요한 에너지를 보상하고 물 분자를 분리하여 이온이 물에 삽입 될 수 있도록 필요한 에너지를 보충하면 물에 용해됩니다. 용액 (Solubility, SF).

용해도 규칙

용질의 용해도에 따라 가능한 세 가지 결과가 있습니다.

1) 용해 할 수있는 최대량 (용해도)보다 용액의 용질이 적 으면 희석 된 용액이다.

2) 용질의 양이 용해도와 정확히 같으면 포화 상태이다.

3) 용해 가능한 것보다 더 많은 용질이 존재하면, 과량의 용질이 용액으로부터 분리된다.

이 분리 공정이 결정화를 포함하면, 이는 침전물을 형성한다. 침전은 용액의 안정성을 증가시키기 위해 포화에 대한 용질의 농도를 감소시킨다.

다음은 일반적인 이온 성 고체에 대한 용해도 규칙입니다. 두 가지 규칙이 서로 모순되는 것처럼 보이면 선례가 우선시됩니다 (Antoinette Mursa, 2017).

1 족 원소를 함유하는 염 (Li⁺, Na⁺, 케이⁺, Cs⁺, Rb⁺)은 용해성이다. 이 규칙에는 몇 가지 예외가 있습니다. 암모늄 이온 (NH₄⁺) 또한 가용성이다.

2- 질산염을 함유 한 염 (NO₃^-)는 일반적으로 가용성이다.

3- Cl-, Br- 또는 I-를 함유 한 염은 일반적으로 가용성이다. 이 규칙의 중요한 예외는 Ag 할라이드 염⁺, Pb2⁺ 및 (Hg2)²⁺. 그래서, AgCl, PbBr₂ 그리고 Hg₂Cl₂ 그들은 녹지 않는다..

4 - 대부분의 은염은 불용성이다. AgNO₃ 및 Ag (C₂H₃O₂)은 은염의 일반적인 가용성 소금이다; 사실상 모든 다른 것들은 녹지 않습니다..

5- 대부분의 황산염은 용해성이다. 이 규칙의 중요한 예외는 CaSO₄, BaSO₄, PbSO₄, Ag₂SO4 및 SrSO₄.

대부분의 수산화물 염은 단지 약간 용해성이다. I 족 원소의 수산화물 염은 용해성이다. II 족 원소의 수산화물 염 (Ca, Sr 및 Ba)은 약간 용해성이며.

전이 금속 수산화물과 Al의 염₃⁺ 그들은 불용성이다. 그래서, Fe (OH)₃, Al (OH)₃, Co (OH)₂ 그들은 녹지 않는다..

대부분의 천이 금속 황화물은 CdS, FeS, ZnS 및 Ag를 포함하여 고도로 불용성이다.₂S. 비소, 안티몬, 비스무트 및 납 황화물도 불용성이다..

탄산염은 종종 불용성이다. II 군의 탄산염 (CaCO₃, SrCO₃ 및 BaCO₃)는 불용성이며, FeCO₃ 및 PbCO₃.

9- 크로메이트는 종종 녹지 않습니다. 예로는 PbCrO₄ 및 BaCrO₄.

Ca와 같은 인산염₃(PO₄)₂ 및 Ag₃PO₄ 그들은 자주 불용성이다..

11- 불화물, 예를 들면 BaF₂, MgF₂ 및 PbF₂ 그들은 자주 불용성이다..

수용액에서의 용해도의 예

콜라, 소금물, 비, 산성 용액, 염기성 용액 및 염 용액은 수용액의 예입니다.

당신이 수용액을 가지고있을 때, 침전은 침전 반응에 의해 유도 될 수 있습니다 (Reactions in Aqueous Solution, S.F.).

침전 반응은 때로 "이중 치환"반응이라고도합니다. 2 가지 화합물의 수용액을 혼합 할 때 침전물이 형성되는지를 결정하기 위해 :

1. 모든 이온을 용액에 기록하십시오..
2. 그것들 (양이온과 음이온)을 결합하여 모든 잠재적 인 침전물을 얻는다..
3. 용해도 규칙을 사용하여 불 용해성이며 침전 될 조합 (있을 경우)을 결정하십시오.

예제 1 : Ba (NO)₃)_2(aq) 및 Na₂콜로라도 주_{3 (aq)}?

용액에 존재하는 이온 : Ba²⁺, 아니오₃^-, Na⁺, 콜로라도 주₃^2-

잠재적 인 침전물 : BaCO₃, NaNO3

용해도 규칙 : BaCO₃ 불용성 (규칙 5), NaNO₃ 용해성 (규칙 1).

완전한 화학 방정식 :

바 (NO₃)₂(aq) + Na₂콜로라도 주₃(aq) "BaCO₃(s) + 2NaNO₃ (aq)

순 이온 방정식 :

바²⁺_(aq) + 콜로라도 주₃^2-_(aq) "BaCO_{3 (s)}

예제 2 : Pb가 혼합 될 때 (NO₃)₂ (aq) 및 NH₄나는 (aq)?

용액에 존재하는 이온 : Pb²⁺, 아니오₃^-, NH₄⁺, 나는^-

잠재적 인 침전물 : PbI₂, NH₄아니오₃

용해도 규칙 : PbI₂ 불용성 (규칙 3), NH₄아니오₃ 용해성 (규칙 1).

완전한 화학 반응식 : Pb (NO₃)_{2 (aq)} + 2NH₄나는_(aq) "PbI_{2 (s)} + 2NH₄아니오_{3 (aq)}

순 이온 방정식 : Pb²⁺_(aq) + 2I^-_(aq) "PbI_{2 (s).}

참고 문헌

1. Anne Marie Helmenstine. (2017, 5 월 10 일). 수성 정의 (수용액). thoughtco.com에서 가져온.
2. Anne Marie Helmenstine. (2017, 5 월 14 일). 화학에서 수용액의 정의. thoughtco.com에서 가져온.
3. Antoinette Mursa, K.W. (2017, 5 월 14 일). 용해도 규칙 chem.libretexts.org에서 검색 함.
4. 수용액. (S.F.). saylordotorg.github.io에서 회복.
5. Berkey, M. (2011, 11 월 11 일). 수용액 : 정의 및 예. youtube.com에서 가져옴.
6. 수용액에서의 반응. (S.F.). chemistry.bd.psu.edu에서 가져온.
7. Reid, D. (S.F.). 수용액 : 정의, 반응 및 예. study.com에서 검색 함.
8. 용해도. (S.F.). 검색된 chemed.chem.purdue.edu.