تست حلالیت

تئوری ازمایش

عوامل موثر در حلاليت

معمولا ترکيبات قطبي در حلالهاي قطبي و ترکيبات غير قطبي در حلالهاي غير قطبي حل ميشوند.

در ترکيبات مشابه افزايش نيروي بين مولکولي سبب کاهش حلاليت ميگردد.

در ترکيبات مشابه افزايش وزن مولکولي سبب کاهش حلاليت ميشود.

در ترکيبات مشابه وجود شاخه جانبي باعث افزايش حلاليت ميگردد.

حلالیت مواد تحت تاثیر عوامل زیر قرار میگیرد

۱)اثر PH:

حلالیت بسیاری از رسوبها و مواد نامحلول تحت تاثیر غلظت یون هیدرونیوم

[+H3O] قراردارد .

حلالیت رسوبهایی تحت تاثیر PHقرار می گیرد که یا آنیون آنها خواص بازی

داشته باشد ویا کاتیون آنها خواص اسیدی از خود نشان دهد ویا آنکه هم

آنیون وهم کاتیون ویژگی های اسیدی وبازی از خود نشان دهند

مثلا حلالیت کلسیم فلوئورید به شدت تحت تاثیر PH است .

محلول سیر شده ای از کلسیم فلوئورید را در نظر بگیرید دز صورتی که به این محلول چند قطره اسید بچکانیم یون +H حاصل از تفکیک

اسید با یون- F که به شدت خواص بازی دارد تشکیل HF میدهد بنابراین به

تعادل فوق کاهش غلظت یون- F تحمیل میشود از این رو تعادل طبق اصل

لوشاتلیه برای جبران کاهش غلظت یون- F به طرف راست هدایت می گردد

پس حلالیت CaF2 با افزایش قدرت اسیدی و کاهش PH افزایش می یابد

البته کاهش PH همیشه سبب افزایش حلالیت نمی شود ودر صورتی که

یون -OHیکی از یون های محلول اشباع شده را از محیط خارج کند افزایش

PHسبب افزایش حلالیت میگردد

۲)اثر یون مشترک :

حلالیت یک رسوب در محلولی که دارای یون مشترک باسیستم تعادلی است

به شدت کاهش می یابد

به طور مثال اگر به محلول سیر شده نمک طعام چند قطره محلول سدیم

سولفات بیفزائیم محلول کدر می شود که نشانگر تشکیل رسوب NaClاست

یعنی حلالیت نمک طعام در حضور یون سدیم سولفات کاهش یافته است .

علت رامی توان چنین توجیه کرد که یون مشترک +Na تعادل زیر را دچار

آشفتگی کرده و طبق اصل لوشاتلیه آن را به طرف چپ و تشکیل NaCl

هدایت می کنند

۳)اثر یون غیر مشترک :

حلالیت یک رسوب در محیطی که حاوی یونهای غیر مشترک با سیستم

تعادلی باشد با شرط اینکه یکی از یونها با یونهای سیستم تعادلی ایجاد

رسوب یا گاز کند به شدت افزایش می یابد

به طور مثال محلول سیر شده ای از نقره نیترات را در نظر بگیرید بطور یکه

مقدار ی از نقره نیترات حل نشده در ته ظرف رسوب کرده باشد .

در صورتی که به این محلول چند قطره محلول NaI اضافه کنیم اگرچه

رسوب زرد رنگ AgI تشکیل می شود ولی بخشی از نقره نیترات حل

نشده محلول می گردد یعنی حلالیت AgNO3 در حضور NaI افزایش می یابد

زیرا یون- I حاصل از تفکیک NaI با یون+ Ag سیستم تعادلی به شکل

رسوب AgI در می آید بنابراین غلظت یون+ Ag کاهش می یابد پس تعادل

فوق برای جبران این کاهش غلظت به طرف راست حرکت می کند به طوریکه

حلالیت افزایش می یابد

4) اثر واکنش های جانبی تشکیل کمپلکس :

در بعضی موارد حلالیت یک رسوب در حضور برخی گونه هائی که با آنیون

یا کاتیون رسوب تشکیل کمپلکی می دهند به نحو بارزی تغییر می کند .

به عنوان مثال با آنکه آلومنیوم هیدروکسید حلالیت بسیار کمی دارد ولی

رسوب گیری آلومنیوم کلرید با باز در حضور یون فلوئورید کامل نمی شود چون

کمپلکس های آلومنیوم فلوئورید آنقدر پایدارند که مانع راسب شدن کامل

کاتیون از محلول می شوند . به عبارت واضح تر سیستم تعادلی زیر در

حضور یون - Fدچارکاهش غلظت +Al3 می شود

چون +Al3 با یون- F تشکیل کمپلکس -AlF63 می دهد بنابراین تعادل

مطابق اصل لوشاتلیه به طرف راست جابجا می شود تاکاهش غلظت +Al3

را جبران کند در این شرایط حلالیت افزایش می یابد .

حتی اگر یون مشترک منجر به تشکیل رسوب گردد حلالیت زیاد میشود در

این نوع موارد در غلظت کم یون مشترک حلالیت کاهش ودر غلظت بالای آن

حلالیت افزایش می یابد . مثلا حلالیت نقره کلرید در حضور غلظت پائین KCl

کاهش می یابد چون یون مشترک -Cl تعادل انحلال را به طرف تشکیل AgCl

می راند ولی در غلظت های بالای KCl تشکیل کمپلکسهای -AgCl2 و

-AgCl32 سبب کاهش غلظت +Ag و افزایش حلالیت AgCl می شود

۵)اثر نوع حلال :

حلالیت رسوب ها در محلول های رقیق الکترولیتی افزایش می یابد به شرطی

که محلول الکترولیت فاقد یون مشترک با رسوب باشد . دلیل این امر این است

که یون های الکترولیت یا همان حلال ، یونهای با بار مخالف حاصل از حلالیت

رسوب را احاطه می کنند وبا خنثی تر کردن بار آنها جاذبه یونهای حاصل از

رسوب را کاهش داده وسبب افزایش حلالیت رسوب می شوند .این اثر که

به اثر الکترولیت مشهور است به بار گونه ها وابسته است مثلا حلالیت

باریم سولفات در محلول 02/0 مولار پتاسیم نیترات دو برابر میشود در حالی که

تحت همین شرایط حلالیت باریم یدات 25/1 برابر می گردد

براساس شواهد تجربی در محلولهای رقیق اثر الکترولیت مستقل از ماهیت

یونها بوده وتابع قدرت یونی است پس حلالیت یک رسوب ودر جه تفکیک یک

اسید ضعیف در حضور NaCl و KNO3 و BaI2 در قدرت یونی ثابت محلول

هریک از این الکترولیت ها با هم برابر است وبدیهی است در غلظت های بالا

این استقلال از ماهیت الکترولیت از بین می رود

حلالیت ترکیبات معدنی در حلال های آلی مانند اتانول و دی متیل اتر و... کاهش

می یابد زیرا این نوع ترکیبات ناقطبی بوده و توانائی احاطه یونها را ندارند

۶)اثر دما :

اکثر جامدات هنگام حل شدن گرما جذب می کنند لذا در اغلب موارد حلالیت

رسوبها با افزایش دما زیاد می شود و به همین ترتیب ثابت حاصل ضرب انحلال

اکثر ترکیبات کم محلول نیز در دماهای بالا افزایش می یابد

استفاده از حلاليت در شناسايي جسم ناشناخته

استفاده از حلاليت تا اندازه اي عوامل شيميايي موجود در جسم آلي را مشخص ميکند. مثلا ترکيبات اسيدي معمولا در سود و ترکيبات قليايي معمولا در اسيد کلريدريک 5% حل ميشوند.

استفاده از حلاليت اطلاعاتي در مورد بعضي از خصوصيات ترکيب ناشناخته ميدهد. از حل شدن يک جسم در آب تا اندازه اي به قطبي بودن آن مطمئن ميشويم و يا در حاليکه اسيد بنزوئيک در آب حل نميشود اما در صورتيکه با سود ترکيب شود توليد بنزوات سديم ميکند که براحتي در آب محلول است.

استفاده از حلاليت اطلاعاتي را در مورد وزن مولکولي جسم ناشناخته ميدهد، مثلا در مورد سريهاي همانند (همولوگ) که داراي يک عامل شيميايي باشند معمولا آنهايي که تعداد کربن آنها کمتر از 4 باشد در آب حل و آنهايي که تعداد کربن آنها بيش از 5 اتم کربن باشد معمولا در آب نامحلولند.

طبقه بندي بر اساس حلاليت

آزمون حلاليت براي هر جسم مجهولي بايد انجام شود. اين آزمون در تشخيص گروههاي عاملي اصلي ترکيبات مجهول داراي اهميت است. حلالهاي متداول براي آزمايش حلاليت عبارتند از:

HCl 5%, NaHCO3 5%, NaOH 5%, H2SO4, Water, Organic Solvent

ترکيبات با توجه به حلاليتشان به 7 گروه تقسيم ميشوند:

گروه 1) ترکيباتي که هم در آب و هم در اتر محلولند

گروه 2) ترکيبات محلول در آب و نامحلول در اتر

گروه 3) نامحلول در آب ولي محلول در محلول رقيق سديم هيدروکسيد که به دو دسته زير تقسيم ميشوند:

الف) محلول در سديم هيدروکسيد رقيق و محلول در سديم بيکربنات 5%

ب) محلول در سديم هيدروکسيد رقيق و محلول در کلريدريک اسيد رقيق

گروه 4) نامحلول در آب ولي محلول در هيدروکلريدريک اسيد رقيق

گروه 5) هيدروکربنهايي که شامل کربن، هيدروژن و اکسيژن هستند ولي در گروه 1 تا 4 نبوده ولي در سولفوريک اسيد غليظ محلولند

گروه 6) تمام ترکيباتي که ازت يا گوگرد ندارند و در سولفوريک اسيد غليظ نامحلولند

گروه 7) ترکيباتي که ازت يا گوگرد داشته و در گروه 1 تا 4 نيستند. تعدادي از ترکيبات اين گروه در سولفوريک اسيد غليظ محلولند.

دسته بندي ترکيبات بر اساس حلاليت را ميتوان به صورت زير نشان داد. هر يک از گروههايي که با حرف لاتين مشخص شده اند بعنوان گروه حلاليت دسته اي خاص از ترکيبات شناخته ميشوند.

SA	اسيدهاي کربوکسيليک تک عاملي کمتر از 6 کربن و سولفونيک اسيدهاي آروماتيک
SB	آمينهاي تک عاملي کمتر از 7 کربن
S1	الکلهاي تک عاملي، آلدئيدها، کتونها، اترها، نيتريلها و آميدها ي کمتر از 6 کربن
S2	نمک اسيدهاي آلي، آمين هيدروکلرايد، آمينو اسيدها، کربوهيدراتها، پلي هيدروکسيها، اسيدهاي چند عاملي
A1	اسيدهاي آلي قوي، کربوکسيليک اسيدهاي داراي بيش از 6 کربن، فنولها با استخلافهاي الکترون گيرنده ارتو و پارا، بتا دي کتونها
A2	اسيدهاي آلي ضعيف، فنولها، انولها، ايمينها، ايميدها، سولفوناميدها، تيوفنولها کمتر از 5 کربن، بتا دي کتونها
B	آمينهاي آليفاتيک بيش از 7 کربن، آنيلينها (فقط يک گروه فنيل)، بعضي اکسي اترها
MN	ترکيبات خنثي متفرقه داراي نيتروژن يا گوگرد کمتر از 5 کربن
N1	الکلهاي کمتر از 9 کربن، آلدئيدها، متيل کتونها، کتونهاي حلقوي، استرهاي تک عاملي بيشتر از 5 کربن، اترهاي کمتر از 8 کربن، اپوکسيدها
N2	آلکنها، آلکينها، اترها، بعضي ترکيبات آروماتيک داراي عوامل فعال، کتونهاي غير از گروه بالا
I	هيدروکربنهاي اشباع، هالوآلکانها، آريل هاليدها، دي آريل اترها، آروماتيکها با گروههاي غير فعال

حلاليت در آب

يک دهم گرم جسم جامد کاملا پودر شده و يا 2 قطره نمونه مايع را در لوله آزمايش ريخته و 3 سي سي آب مقطر بر روي آن بريزيد و با ضربه انگشت آن را مخلوط کنيد. پس از مدتي چنانچه اثري از نمونه مايع يا جامد ديده نشد انحلال صورت گرفته است. هنگامي که هواي آزمايشگاه سرد است چند لحظه گرم کردن محلول روي شعله ملايم، مفيد است.

حلاليت در اتر

مطابق حلاليت در آب، با حلال اتر در يک لوله آزمايش کاملا خشک، آزمون را انجام دهيد. مشاهده خط مرزي بين دو مايع معمولا مشکل است بنابر اين با تکان دادن، چنانچه محلول کدر شد انحلال صورت نگرفته است. ترکيبات غير يونيزه و آنهاييکه يک گروه عاملي دارند معمولا در اتر حل ميشوند.

حلاليت در سود 5%

به افزايش احتمالي درجه حرارت توجه کنيد. اگر ترکيب نا محلول به نظر ميرسد، کمي از قشر مايع رويي را بوسيله قطره چکان برداشته و به يک لوله کوچک انتقال دهيد. محلول کلريدريک اسيد 5% را قطره قطره به آن اضافه کنيد تا محلول اسيدي شود. اگر رسوب تشکيل شد، در گروه سوم قرار ميگيرد. هرگز حرارت به کار نبريد چون ممکن است باعث هيدروليز شود.

حلاليت در سديم بيکربنات 5%

اگر ترکيب مورد نظر در سود 5% محلول بود، حلاليت آنرا در بيکربنات 5% امتحان کنيد. مخصوصا به خروج گاز دي اکسيد کربن توجه کنيد. کربوکسيليک اسيدها، سولفونيک اسيدها و فنلهاي استخلافي در اين گروه هستند.

حلاليت در سديم کلريدريک اسيد 5%

بعضي از بازهاي آلي مثل نفتيل آمين، کلر هيدرات محلول در آب ميدهند ولي در زيادي اسيد رسوب ميکنند. اگر محلول بود در گروه چهارم است. اگر به نظر غير محلول است کمي از قسمت فوقاني مايع را با قطره چکان به لوله ديگري انتقال داده و محلول سود 5% اضافه کنيد تا قليايي شود. تشکيل رسوب مجهول را در گروه چهارم قرار ميدهد. حرارت بکار نبريد

حلاليت در سديم سولفوريک اسيد غليظ

اين آزمون را در لوله آزمايش خشک انجام دهيد. آيا تغيير رنگي مشاهده ميشود؟ به ايجاد ذغال، خروج گاز، پليمريزه شدن و يا ايجاد رسوب توجه کنيد.

فرایند انحلال و انحلال پذیری
چنانچه مولکولها یا یونهای ترکیب حل شونده بین مولکولهای حلال پخش شود، فرایند انحلال صورت پذیرفته است
اگر نیروهای بین ذرات حلال ونیروهای بین ذرات ماده حل شونده از نظر مقدار تقریبا برابر باشد، از اختلاط حلال و حل شونده به هر نسبتی به یکدیگر مخلوط همگن حاصل می شود
بر این اساس مواد میتوانند در هم قابل امتزاج و یا غیر قابل امتزاج باشند
موادی را که به هر نسبتی در یکدیگر حل می شوند، قابل امتزاج می گویند
مثل آب و الکل
موادی که به مقدار جزیی در یکدیگر حل می شوند غیر قابل امتزاج می نامند
مثل آب و نفت و آب و کربن تتراکلرید
رابطه حلالیت با ثابت دی الکتریک
هرچه ثابت دی الکتریک حلال بالاتر انحلال پذیری حل شونده در آن بیشتر است
سدیم کلرید در آب با ثابت دی الکتریک حدود (80) به سهولت حل می شود
سدیم کلرید در اتر با ثابت دی الکتریک 4/4 و یاهگزان با ثابت دی الکتریک 9/1 انحلال پذیر نیست.
حلالیت می تواند به عنوان یک روش برای تعیین ماده مجهول بکار گرفته شود

در بررسی حلالیت در آب به ترکیبی «محلول» گفته می شود که 3 گرم آن در 100 میلی لیتر حل شود که در مقیاس کوچکتر روینمونه مجهول در آزمایشگاه برای نمونه های مایع 0.2 میلی لیتر در 3 میلی لیتر حلال و برای نمونه های جامد 0.1 گرم در 3 میلی لیتر حلال می باشد
در بین اجسامی که یونیزه نمی شوند آنهایی که دارای یک گروه عامل هستند در اتر حل می شوند
و موادیکه بیش از یک گروه عاملی دارند در اتر کمتر حل می شوند، و انحلال پذیری آنها در آبافزایش می یابد.هر تغییری در که سبب افزایش قطبی بودن در ملکول گردد انحلال پذیری آنرا در اتر کم می کند

ترکیبات اسیدی را از انحلال در سدیم هیدروکسید 5% شناسایی می کنیم
چون ثابتهای تفکیک اغلب اسیدهای آلی در حدود 10-10 استبنابراین، با بازهای قوی نظیر هیدروکسید (در محلول 5%) ترکیب می شوند و نمک می دهند
انحلال اسیدهای قوی و ضعیف را برای شناسایی قطعی در حلال بازی ضعیف سدیم بیکربنات 5% نیز مورد بررسی قرار می دهیم. ترکیباتی که در سدیم بی کربنات (باز ضعیف) حل می شوند، در زمره اسیدهای قوی هستند
برای تمیز دادن اسیدهای ضعیف و قوی ازیکدیگر باید انحلال آنها در به عنوان باز قوی و به عنوان باز ضعیف تعیین کنیم

ترکیبات بازی را از انحلال آنها در محلول هیدروکلریک اسید 5% تشخیص می دهیم
احتمال وجود آمین را باید فورا از بررسی حلالیت آن در اسید رقیق نتیجه گیری کرد که نمک هیدرید کلرید تشکیل می شود که در آب محلول است

ترکیباتی که درسولفوریک اسید غلیظ محلول هستند، اما در اسید رقیق حل نمی شوند، بازهای بسیار ضعیفی هستند
به ترکیباتی که در سولفوریک اسید غلیظ یا حلالهای دیگر حل نمی شوند بی اثر گفته می شود
الکانها، ترکیبات آروماتیک ساده و الکیل هالیدها در سولفوریک اسید حل نمی شوند

الکلها، آلدهیدها، متیل کتونها، کتونهای حلقوی و استرهایی که کمتر از 9 کربن دارند در فسفریک اسید 85% حل می شوند

شرح ازمایش

ابتدا ۲/.میلی لیتر از ترکیب مجهول را در لوله ازمایش کوچکی ریخته و حدود ۳ میلی لیتر اب مقطر به ان اضافه میکنیم پس از چند دقیقه مجهول در اب حل میشود سپس حلالیت در اتر را ازمایش میکنیم .مجهول در اتر حل شد در نتیجه یکی از گروه های استs1,sA,sB

برای شناسا یی دقیق تر از کاغذ تورنسل استفاده کرده. کاغذ تورنسل را زرد کرده در نتیجه s1(الکل)است.

مشخصات فیزیکی

رنگ:بی رنگ

بو:بی بو

تست حلالیت

مطالب مشابه :

متن های پیشنهادی حلالیت طلبی سفرحج

متن های پیشنهادی حلالیت طلبی سفرحج

819- اس ام اس طلب حلالیت و دعای ادبی در شب قدر

**متن زیبا**

تست حلالیت

عذرخواهی مدنی و شرعی و حلالیت طلبی

متن زیبا