Растворимость какой из солей будет уменьшаться с ростом температуры?

[HE KOT]

Всем привет, друзья! Сейчас решал олимпиаду и там такой вопрос:

Растворимость какой из солей будет уменьшаться с ростом температуры?

a) Li2SO4

b) Na2SO4

c) K2SO4

d) LiNO3

e) KNO3

f) NaNO3

 

Есть какая-то закономерность?

 

[XuMuK]

Например, сульфат натрия, это имеется ввиду?

 

[Solovey]

28.12.2023 в 07:43, XuMuK сказал:

Например, сульфат натрия, это имеется ввиду?

У сульфата лития тоже несколько уменьшается. А закономерностей нету там, ну или мне о них неизвестно.

[HE KOT]

В 28.12.2023 в 07:43, XuMuK сказал:

Например, сульфат натрия, это имеется ввиду?

 

Да,но откуда школьник должен это знать? Или это специально делают, чтобы никто не сделал на 20/20 областную олимпиаду?

 

Я вот лично выбрал  Li2SO4, Solovey сказал, что там тоже уменьшается, а в  ответе сульфат натрия

 

[Solovey]

28.12.2023 в 14:35, HE KOT сказал:

Да,но откуда школьник должен это знать? Или это специально делают, чтобы никто не сделал на 20/20 областную олимпиаду?

 

Я вот лично выбрал  Li2SO4, Solovey сказал, что там тоже уменьшается, а в  ответе сульфат натрия

Походу с сульфатом лития я ошибся давно дело было. Вот здесь посмотрите, коряво конечно, но в принципе, на мой взгляд верно. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.cf58fb37-658d608b-9035b3c7-74722d776562/https/chemistry.stackexchange.com/questions/51862/why-does-the-solubility-of-some-salts-decrease-with-temperature

[cty]

В задании две серии (сульфаты и нитраты) солей трех ЩМ. При растворении тратится энергия на разрушение кристаллической решетки и выделяется энергия при гидратации ионов. Эти энергии зависят от размеров и зарядов ионов. Вот и надо в этом искать закономерность. Энергия гидратации, например, растет от калия к литию...

[yatcheh]

28.12.2023 в 07:32, HE KOT сказал:

Всем привет, друзья! Сейчас решал олимпиаду и там такой вопрос:

Растворимость какой из солей будет уменьшаться с ростом температуры?

a) Li2SO4

b) Na2SO4

c) K2SO4

d) LiNO3

e) KNO3

f) NaNO3

 

Есть какая-то закономерность?

 

 

Сульфат лития.

Условия сольватации. Дианион (сульфат) более требователен к сольватации, чем моноанион (нитрат). В ряду Li-Na-K у лития наибольшая энергия сольватации.

Ergo - наибольшие шансы у сульфата лития.

 

P.,S. Для лития слабая, или обратная зависимость вообще характерна (карбонат так же себя ведёт), в орг. растворителях это тоже прослеживается для многих солей - чёрта с два подберёшь растворитель для перекристаллизации...

Изменено 28 Декабря, 2023 в 16:03 пользователем yatcheh

[HE KOT]

В 28.12.2023 в 18:55, yatcheh сказал:

 

Сульфат лития.

Условия сольватации. Дианион (сульфат) более требователен к сольватации, чем моноанион (нитрат). В ряду Li-Na-K у лития наибольшая энергия сольватации.

Ergo - наибольшие шансы у сульфата лития.

 

P.,S. Для лития слабая, или обратная зависимость вообще характерна (карбонат так же себя ведёт), в орг. растворителях это тоже прослеживается для многих солей - чёрта с два подберёшь растворитель для перекристаллизации...

а в ответах - сульфат натрия, там возможна ошибка кстати, это ведь белорусские олимпы

 

В 28.12.2023 в 18:03, cty сказал:

В задании две серии (сульфаты и нитраты) солей трех ЩМ. При растворении тратится энергия на разрушение кристаллической решетки и выделяется энергия при гидратации ионов. Эти энергии зависят от размеров и зарядов ионов. Вот и надо в этом искать закономерность. Энергия гидратации, например, растет от калия к литию...

но тогда вопрос почему золотая середина между литием и калием? я тоже думал, что у лития особая химия, а тут, оказывается, натрий)

 

 

Охх друзья, ждите 9 января очень мноого "интересных" вопросов..

 

[yatcheh]

28.12.2023 в 19:06, HE KOT сказал:

а в ответах - сульфат натрия, там возможна ошибка кстати, это ведь белорусские олимпы

 

Если обратиться к фактам, то растворимость сульфата натрия проходит через максимум при 38С. Т.е. от 0С до 38С повышается, далее - снижается.

У сульфата лития растворимость, хоть и не сильно, но монотонно снижается при нагревании от 0С до 150С. 

Так что, всё-таки "сульфат лития" - точнее отвечает условию задачи.

 

Натрий во многих свойствах действительно - пограничен. Где-то он литий напоминает (скажем, в плане растворимости солей суперкислот типа NaBF4, NaPF6, NaClO4), а где-то - калий, а где-то и так, и сяк...

[ash111]

В 28.12.2023 в 18:06, HE KOT сказал:

а в ответах - сульфат натрия, там возможна ошибка кстати, это ведь белорусские олимпы

По-хорошему, данный вопрос - на принцип Ле-Шателье. Кажется даже в школьном учебнике такая задача была, я помню потому что она меня тогда.. озадачила))

Суть и логика, хоть она и не до конца универсальная, в следующем: если при растворении соли выделяется тепло, то по принципу Ле-Шателье нагревание уменьшает растворимость. Если же тепло поглощается, то нагревание растворимость увеличивает.

Формально оно должно быть так, на деле же, практически любые соли в безводном виде и в растворе - это две разные соли, ибо гидратация дает нам уже другое вещество, которое и растворяется в воде. То есть корректно говорить о растворении именно той соли, ионы которой присутствуют в растворе, то есть для примера не сульфата натрия, а его гексагидрата, и так далее - ну просто потому что энтальпия гидратации может быть (и часто бывает) существеннее чем энергия кристаллической решетки и закономерно раствор у нас нагревается при растворении соли. Если представить себе "чистый" экзотермический процесс растворения соли, то он должен происходить за счет энтропийного фактора, а этот фактор не слишком сильный чтобы сравниться с энергией кристаллической решетки. Именно поэтому в 99% случаев растворение солей эндотермично, и их растворимость с ростом температуры - логично - растет.

 

Но в целом можно себе представить и экзотермичный процесс, который по идее должен приводить к снижению растворимости при повышении температуры. Это жидкие органические соли, или, как их называют, ионные жидкости. За счет жидкого состояния энергии кристаллической решетки уже нет, а энтропийный фактор за счет изменения структуры и состава вещества можно отрегулировать до значительных величин. Ну вот тогда да, будет по идее снижение растворимости при нагревании.

Хотя не надо забывать что есть и другая опция, она всегда есть: вещество просто не будет с водой смешиваться?