Solubility of Group 2 compounds
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| enthalpy of solution/enˈθælpi ɒv səˈluːʃn/ | enthalpy hòa tan |
| lattice energy/ˈlætɪs ˈenədʒi/ | năng lượng mạng tinh thể |
| hydration/haɪˈdreɪʃn/ | sự hydrat hóa |
| insoluble/ɪnˈsɒljuːbl/ | không tan |
| antacid/ænˈtæsɪd/ | thuốc kháng axit |
Độ tan (Nhóm 2)
- Khi một chất rắn ion tan, hai sự thay đổi năng lượng cạnh tranh nhau.
- Sự cân bằng giữa chúng chính là nhiệt dung hòa tan.
- Điều này giải thích tại sao xu hướng độ tan của hydroxide và sunfat lại ngược chiều nhau.
Group 2 solubility lab
Classify Group 2 compounds by solubility trend.
Group 2 hydroxides become less soluble down the group.
Độ khó 1/5 · 100 xu + một phần thưởng nhỏ cho lần hoàn thành đầu tiên trong ngày
False. Group 2 hydroxides become more soluble down the group, while the sulfates become less soluble.
Sự cân bằng năng lượng
- kéo mạng tinh thể ra (tốn năng lượng mạng), sau đó thủy phân các ion (giải phóng năng lượng thủy phân).
- Nếu năng lượng thủy phân xấp xỉ hoặc lớn hơn năng lượng mạng, chất rắn sẽ tan dễ dàng.
Tại sao xu hướng độ tan của Nhóm 2 lại ngược nhau
The enthalpy of solution is given by:
Độ khó 1/5 · 100 xu + một phần thưởng nhỏ cho lần hoàn thành đầu tiên trong ngày
You reverse the lattice energy (to break the lattice) and add the hydration enthalpy.
A solid dissolves easily when the hydration energy:
Độ khó 1/5 · 100 xu + một phần thưởng nhỏ cho lần hoàn thành đầu tiên trong ngày
If hydration releases about as much (or more) energy than is needed to break the lattice, dissolving is favourable.
Match each solubility trend.
Độ khó 2/5 · 140 xu + một phần thưởng nhỏ cho lần hoàn thành đầu tiên trong ngày
Each item links the term to its correct meaning.
Xu hướng ngược nhau
Dọc theo nhóm, cả hai loại năng lượng đều giảm, nhưng với tốc độ khác nhau:
- Hydroxide: $\text{OH}^-$ nhỏ có nghĩa là năng lượng mạng giảm mạnh → độ tan tăng.
- muối sunfat: $\text{SO}_4^{2-}$ lớn có nghĩa là năng lượng mạng tinh thể gần như không thay đổi, nên sự giảm năng lượng hydrat hóa chiếm ưu thế → độ tan giảm.
Dọc Nhóm 2, hydroxide tan tốt hơn nhưng sulfat kém tan hơn
Group 2 hydroxides become MORE soluble down the group because:
Độ khó 1/5 · 100 xu + một phần thưởng nhỏ cho lần hoàn thành đầu tiên trong ngày
With the small OH⁻ ion, the lattice energy drops sharply down the group, outweighing the hydration fall.
Group 2 sulfates become LESS soluble down the group because:
Độ khó 1/5 · 100 xu + một phần thưởng nhỏ cho lần hoàn thành đầu tiên trong ngày
The big sulfate ion makes the lattice energy nearly constant, so the decreasing hydration energy controls the trend.
Những gì bạn thấy trong thực tế
- Hydroxide (tan tốt hơn dọc theo nhóm): Mg(OH)₂ gần như không tan — nó là sữa magnesi, một thuốc trung hòa axit nhẹ; nhưng Ba(OH)₂ tan đủ tốt để dùng làm dung dịch kiềm.
- Sulfat (kém tan hơn dọc theo nhóm): MgSO₄ tan được — muối Epsom; nhưng BaSO₄ không tan, đó là lý do tại sao bột Bari an toàn khi uống để chụp X-quang.
Vì vậy, cùng hai xu hướng này giải thích cho việc sử dụng thuốc trung hòa axit, muối tắm và chụp X-quang y tế.
Bạn đã nắm vững
- $\Delta H^{\ominus}_{\text{sol}} = -\Delta H_{\text{latt}} + \Delta H_{\text{hyd}}$ (phá vỡ mạng tinh thể, sau đó thủy phân)
- Hydroxide: năng lượng mạng giảm mạnh dọc theo nhóm → tan tốt hơn (Mg(OH)₂ không tan → Ba(OH)₂ tan)
- Sulfat: năng lượng mạng ≈ không đổi, sự sụt giảm năng lượng thủy phân chiếm ưu thế → kém tan hơn (MgSO₄ tan → BaSO₄ không tan)