Composti ionici sono una classe di sostanze chimiche che quando disciolto in acqua si dissociano completamente in ioni basati sulla loro solubilità. Molti composti ionici sono insolubili in acqua di là di una certa gamma di concentrazioni. Secondo il composto, si formeranno molti più ioni in una soluzione di uno ione positivo e un ione negativo corrispondente. Gli ioni comuni che sono possibili sono cloruro, sodio, solfato, fosfato, potassio e altri ioni metallici. Calcolo della concentrazione di tutti gli ioni in una soluzione permette chimici predire se qualsiasi solidi formeranno nella soluzione e cadono sul fondo della vasca di reazione o se la quantità di ioni nella soluzione causerà problemi.
Istruzioni
• Acquisire familiarità con gli ioni comuni in chimica in soluzione. Regole generali comprendono che l'alcali e metalli alcalini terra esistano come ioni in una soluzione. Essi formano composti ionici quando in fase solida. I metalli dell'alcali (Li +, Na +, K +, Rb + e Cs +) forma ioni singolarmente positivi mentre, i metalli dell'alcali (Mg + 2, Ca + 2, Sr 2 e Ba + 2) formare composti con una carica positiva + 2. Gli elementi ad alogenuri (F-, Cl-, Br - ed io-) forma ioni con una singola carica negativa. Gli ioni complessi comuni che si verificano sono carbonato (CO3-2), fosfato (PO4-3) e solfato (SO4-2). Familiarizzare con gli ioni comuni aiuterà a discernere quali gli ioni formano quando un composto ionico si scioglie in acqua.
• Capire quale forma ioni quando un composto ionico si scioglie in acqua. C'è sempre un equilibrio di cariche positive e negative per produrre una soluzione neutra. Un esempio sarebbe sciogliere NaCl, MgCl2 e H2SO4 in acqua. Gli ioni prodotti nella soluzione sarebbe Na +, Cl-, Mg + 2, due Cl-, 2 H + e SO4-2.
• Calcolare la concentrazione di ciascuno degli ioni presenti nella soluzione. Insieme vi aggiungerà ioni comuni da più fonti. Si supponga una continuazione dell'esempio precedente dove la concentrazione di NaCl è 0,5 M, MgCl2 è 0,33 M e H2SO4 è 1,5 M. La concentrazione totale degli ioni in soluzione sono Na + = 0,5 M, Mg + 2 = 0,33 M, Cl - = (0,5 M + (2 0,33 M)) = 0.5 M + 0,66 M = 1,16 M, H + = 2 1,5 M = 3,0 M e SO4-2 = 1.5 M.
• Mix di due soluzioni di diversi ioni e la concentrazione degli ioni deve essere calcolata basata sul volume della soluzione nuova. Per trovare la concentrazione degli ioni è necessario calcolare il numero di moli dello ione che sono presenti e dividere per il volume totale della soluzione finale. Si supponga, ad esempio, misto 10 ml di una soluzione 0,25 M di NaCl con 40 ml di una soluzione 0,5 M di MgCl2. trovare la concentrazione di tutti gli ioni dopo la miscelazione. Inizia identificando tutti gli ioni: Na +, Cl-, Mg + 2 e Cl-. Il volume totale dopo la miscelazione è di 50 ml. Il numero di moli di ciascuno ione presente dopo la miscelazione si ottiene moltiplicando la concentrazione della soluzione prima di miscelazione volte il volume della soluzione mista espressa in litri. Quantità di Na + è: (0.25 M) 10 ml = 0,25 M 10 ml (1 L/1000 ml) = 0,0025 moli di Na +. Mg + 2 è: 0,5 M 40 ml = 0,5 M 40 ml (1 L/1000 ml) = 0,02 moli. CL - è: (0,25 M 10 ml) + 2 (0,5 M 40 ml) = (0,25 M 10 ml (1 L/1000 ml)) + 2 (0,5 M 40 ml (1 L/1000 ml)) = 0,0025 talpe + 0,04 moli = 0,0425 talpe. La concentrazione finale di ciascuno degli ioni è il numero di moli diviso per il volume totale della miscela finale espresso in litri (0,05 L). Sono concentrazioni finali degli ioni: Na + = 0,0025 / 0.05 = 0.05 M, Mg + 2 = 0,02 / 0,05 = 0,4 M e Cl-= 0.0425 / 0.05 = 0,85 M.