Solubility of Group 2 compounds · Solubilité des composés du groupe 2
| English | Français |
|---|---|
| enthalpy of solution/enˈθælpi ɒv səˈluːʃn/ | enthalpie de solution |
| lattice energy/ˈlætɪs ˈenədʒi/ | énergie réticulaire |
| hydration/haɪˈdreɪʃn/ | hydratation |
| insoluble/ɪnˈsɒljuːbl/ | insoluble |
| antacid/ænˈtæsɪd/ | antacid |
Solubility (Group 2)
- When an ionic solid dissolves, two energy changes compete.
- Their balance is the enthalpy of solution 溶解焓.
- This explains why hydroxides and sulfates trend oppositely.
Solubilité (Groupe 2)
- Lorsqu'un solide ionique se dissout, deux changements énergétiques entrent en compétition.
- Leur équilibre correspond à l'enthalpie de solution 溶解焓.
- Cela explique pourquoi les hydroxydes et sulfates présentent des tendances opposées.
Group 2 solubility lab · Laboratoire de solubilité du groupe 2
Classify Group 2 compounds by solubility trend. · Classifiez les composés du groupe 2 selon la tendance de solubilité.
Group 2 hydroxides become more soluble down the group. · Les hydroxydes du groupe 2 deviennent plus solubles en descendant dans le groupe.
While the sulfates become less soluble. · Tandis que les sulfates deviennent moins solubles.
The energy balance
- first pull the lattice apart (costs the lattice energy 晶格能), then hydrate the ions (releases hydration 水合 energy).
- If hydration roughly matches or beats the lattice energy, the solid dissolves easily.
Why the Group 2 solubility trends are opposite
L'équilibre énergétique
- d'abord briser le réseau cristallin (coût : énergie réticulaire 晶格能), puis hydrater les ions (libération : énergie d'hydratation 水合能量).
- Si l'hydratation correspond ou dépasse l'énergie réticulaire, le solide se dissout facilement.
Pourquoi les tendances de solubilité du Groupe 2 sont opposées
The enthalpy of solution is given by: · L'enthalpie de solution est donnée par :
You reverse the lattice energy (to break the lattice) and add the hydration enthalpy. · Vous inversez l'énergie réticulaire (pour briser le réseau) et ajoutez l'enthalpie d'hydratation.
A solid dissolves easily when the hydration energy: · Un solide se dissout facilement lorsque l'énergie d'hydratation :
If hydration releases about as much (or more) energy than is needed to break the lattice, dissolving is favourable. · Si l'hydratation libère autant (ou plus) d'énergie que nécessaire pour briser le réseau, la dissolution est favorable.
Match each solubility trend. · Reliez chaque tendance de solubilité.
Each item links the term to its correct meaning. · Chaque élément relie le terme à sa signification correcte.
Opposite trends
Down the group both energies get smaller, but at different rates:
- hydroxides: the small $\text{OH}^-$ means the lattice energy falls a lot → solubility increases.
- sulfates: the large $\text{SO}_4^{2-}$ means the lattice energy barely changes, so the fall in hydration energy dominates → solubility decreases.
Down Group 2 the hydroxides get more soluble but the sulfates less
Tendances opposées
Dans le groupe, ces deux énergies diminuent, mais à des taux différents :
- hydroxydes : le petit $\text{OH}^-$ signifie que l'énergie réticulaire chute beaucoup → solubilité augmente.
- sulfates : le grand $\text{SO}_4^{2-}$ signifie que l'énergie réticulaire change peu, donc la baisse de l'énergie d'hydratation domine → solubilité diminue.
Dans le Groupe 2, les hydroxydes deviennent plus solubles tandis que les sulfates le deviennent moins
Group 2 hydroxides become MORE soluble down the group because: · Les hydroxydes du groupe 2 deviennent PLUS solubles en descendant dans le groupe parce que :
With the small OH⁻ ion, the lattice energy drops sharply down the group, outweighing the hydration fall. · Avec le petit ion OH⁻, l'énergie réticulaire chute brutalement en descendant dans le groupe, compensant la baisse de l'hydratation.
Group 2 sulfates become LESS soluble down the group because: · Les sulfates du groupe 2 deviennent MOINS solubles en descendant dans le groupe parce que :
The big sulfate ion makes the lattice energy nearly constant, so the decreasing hydration energy controls the trend. · Le gros ion sulfate rend l'énergie réticulaire quasi constante, donc l'hydratation décroissante dicte la tendance.
What you see in practice
- Hydroxides (more soluble down the group): Mg(OH)₂ is nearly insoluble 不溶 — it's milk of magnesia, a mild antacid 抗酸药; but Ba(OH)₂ dissolves well enough to use as an alkali.
- Sulfates (less soluble down the group): MgSO₄ is soluble — Epsom salts; but BaSO₄ is insoluble, which is why a barium meal is safe to swallow for an X-ray.
So the same two trends explain an antacid, a bath salt and a medical X-ray.
Ce qu'on observe en pratique
- Hydroxydes (plus solubles dans le groupe) : Mg(OH)₂ est presque insoluble 不溶 — c'est l'eau de magnésie, un antacid doux 抗酸药 ; mais Ba(OH)₂ se dissout suffisamment pour être utilisé comme base.
- Sulfates (moins solubles dans le groupe) : MgSO₄ est soluble — sel d'Epsom ; mais BaSO₄ est insoluble, c'est pourquoi un repas baryté est sûr à avaler pour une radiographie.
Ainsi, les mêmes deux tendances expliquent un antacid, un sel de bain et une radiographie médicale.
You've got it
- $\Delta H^{\ominus}_{\text{sol}} = -\Delta H_{\text{latt}} + \Delta H_{\text{hyd}}$ (break the lattice, then hydrate)
- hydroxides: lattice energy falls a lot down the group → more soluble (Mg(OH)₂ insoluble → Ba(OH)₂ soluble)
- sulfates: lattice energy ≈ constant, hydration fall dominates → less soluble (MgSO₄ soluble → BaSO₄ insoluble)
Vous avez compris
- $\Delta H^{\ominus}_{\text{sol}} = -\Delta H_{\text{latt}} + \Delta H_{\text{hyd}}$ (briser le réseau, puis hydrater)
- hydroxydes : l'énergie réticulaire chute beaucoup dans le groupe → plus soluble (Mg(OH)₂ insoluble → Ba(OH)₂ soluble)
- sulfates : énergie réticulaire ≈ constante, baisse de l'hydratation domine → moins soluble (MgSO₄ soluble → BaSO₄ insoluble)