Solubility of Group 2 compounds · Solubilidade dos compostos do Grupo 2
| English | Português |
|---|---|
| enthalpy of solution/enˈθælpi ɒv səˈluːʃn/ | entalpia de solução |
| lattice energy/ˈlætɪs ˈenədʒi/ | energia reticular |
| hydration/haɪˈdreɪʃn/ | hidratação |
| insoluble/ɪnˈsɒljuːbl/ | insolúvel |
| antacid/ænˈtæsɪd/ | antiácido |
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.
Solubilidade (Grupo 2)
- Quando um sólido iônico se dissolve, duas mudanças energéticas competem.
- Seu equilíbrio é a entalpia de solução 溶解焓.
- Isso explica por que hidróxidos e sulfatos tendem opostamente.
Group 2 solubility lab · Laboratório de solubilidade do Grupo 2
Classify Group 2 compounds by solubility trend. · Classifique os compostos do Grupo 2 pela tendência de solubilidade.
Group 2 hydroxides become more soluble down the group. · Os hidróxidos do Grupo 2 tornam-se mais solúveis descendo no grupo.
While the sulfates become less soluble. · Enquanto os sulfatos tornam-se menos solúveis.
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
O balanço energético
- primeiro separar a rede cristalina (custa a energia da rede 晶格能), depois hidratar os íons (libera energia de hidratação 水合).
- Se a hidratação aproximadamente iguala ou supera a energia da rede, o sólido dissolve-se facilmente.
Por que as tendências de solubilidade do Grupo 2 são opostas
The enthalpy of solution is given by: · A entalpia de solução é dada por:
You reverse the lattice energy (to break the lattice) and add the hydration enthalpy. · Você inverte a energia reticular (para quebrar a rede) e soma a entalpia de hidratação.
A solid dissolves easily when the hydration energy: · Um sólido dissolve-se facilmente quando a energia de hidratação:
If hydration releases about as much (or more) energy than is needed to break the lattice, dissolving is favourable. · Se a hidratação libera cerca de tanta (ou mais) energia quanto é necessária para quebrar a rede, a dissolução é favorável.
Match each solubility trend. · Combine cada tendência de solubilidade.
Each item links the term to its correct meaning. · Cada item associa o termo ao seu significado correto.
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
Tendências opostas
Descendo no grupo, ambas as energias diminuem, mas em ritmos diferentes:
- hidróxidos: o pequeno $\text{OH}^-$ faz a energia da rede cair bastante → solubilidade aumenta.
- sulfatos: o grande $\text{SO}_4^{2-}$ faz a energia da rede quase não mudar, então a queda na energia de hidratação domina → solubilidade diminui.
Descendo no Grupo 2, os hidróxidos tornam-se mais solúveis, mas os sulfatos menos
Group 2 hydroxides become MORE soluble down the group because: · Os hidróxidos do Grupo 2 tornam-SE MAIS solúveis descendo no grupo porque:
With the small OH⁻ ion, the lattice energy drops sharply down the group, outweighing the hydration fall. · Com o íon OH⁻ pequeno, a energia reticular cai abruptamente descendo no grupo, superando a queda na hidratação.
Group 2 sulfates become LESS soluble down the group because: · Os sulfatos do Grupo 2 tornam-SE MENOS solúveis descendo no grupo porque:
The big sulfate ion makes the lattice energy nearly constant, so the decreasing hydration energy controls the trend. · O grande íon sulfato torna a energia reticular quase constante, então a diminuição da energia de hidratação controla a tendência.
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.
O que se observa na prática
- Hidróxidos (mais solúveis descendo no grupo): Mg(OH)₂ é quase insolúvel 不溶 — é leite de magnésia, um antácido suave 抗酸药; mas Ba(OH)₂ dissolve-se suficientemente para ser usado como base.
- Sulfatos (menos solúveis descendo no grupo): MgSO₄ é solúvel — sal de Epsom; mas BaSO₄ é insolúvel, pelo que uma barita meal é segura para engolir em raios-X.
Assim, as mesmas duas tendências explicam um antácido, um sal de banho e uma radiografia médica.
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)
Entendeu?
- $\Delta H^{\ominus}_{\text{sol}} = -\Delta H_{\text{latt}} + \Delta H_{\text{hyd}}$ (quebrar a rede, depois hidratar)
- hidróxidos: energia da rede cai bastante descendo no grupo → mais solúvel (Mg(OH)₂ insolúvel → Ba(OH)₂ solúvel)
- sulfatos: energia da rede ≈ constante, queda na hidratação domina → menos solúvel (MgSO₄ solúvel → BaSO₄ insolúvel)