Oplosbaarheden
Inhoudsopgave
Het is belangrijk om te weten hoe chemicaliën met elkaar reageren in waterige oplossingen. Sommige verbindingen of opgeloste stoffen zullen oplossen, anderen leiden tot een neerslag of vaste stof en enkelen reageren met water.
In het dagelijkse leven krijg je te maken met problemen met oplosbaarheid. Warme chocolademelk of gearomatiseerde droge drankmengsels die niet gelijkmatig in water oplossen zijn hier voorbeelden van. Kalkaanslag of zeepresten zijn neerslagen die achterblijven wanneer water met een hoog mineraalgehalte verdampt en eerder opgeloste metaalkationen in carbonaten of zeepionen achterblijven.
Oplosbaarheid is van toepassing in veel laboratoriumprocessen en is ook belangrijk in de geneeskunde. Sommige ionen kunnen giftig zijn als ze zich in een oplossing afsplitsen maar zijn nuttig als onderdeel van een verbinding.
Een verzadigde oplossing is een oplossing waarin de maximale hoeveelheid opgeloste stof is opgelost. Het tegenovergestelde is een verdunde oplossing; deze oplossing kan meer opgelost stoffen opnemen.
Temperatuur en druk zijn van invloed op de oplosbaarheid. We gaan hier uit van de oplosbaarheid van verbindingen in water bij kamertemperatuur en standaard druk. Een verbinding die oplosbaar is in water vormt een waterige oplossing.
Hoe te gebruiken
Zoek de verbinding op waarvan je de oplosbaarheid wil controleren. Het kan helpen om de empirische formule op te schrijven zodat je weet uit welke ionen de verbinding bestaat.
Zoek elk ion op in de tabel. Controleer de linkerkolom voor de algemene regel en kijk in de rechterkolom naar de uitzonderingen.
Je kan ook de ionen opzoeken in de oplostabel. Dat is misschien gemakkelijker. De kationen staan in de bovenste tijd en de anionen staan verticaal in de eerste kolom. Op het kruispunt van je gewenste kation en anion staat de oplosbaarheid van de resulterende verbinding.
Deze oplosbaarheidsregels zijn slechts een klein overzicht. Minder voorkomende verbindingen zijn niet opgenomen.
Oplosbaarheidsregels
Welke ionen zijn oplosbaar
Tabel 1 – goed oplosbare ionen
Ionen | Uitzonderingen |
---|---|
Alkalimetalen, Na+, K+, etc. | |
Ammonium ionen: NH4+ | |
Nitraten, acetaten, chloraten en perchloraat: NO3–, C2H3O2–, ClO3–, ClO4– | |
Binaire verbindingen van halogenen (chloride, bromide, jodide, etc) met metalen: Cl–, Br–, I–, etc | Fluoride, Zilver, Lood en Kwik: F–, Ag+, Pb2+, Hg2+. Loodhaliden zijn goed oplosbaar in heet water |
Alle sulfaten: SO42- | Ba2+, Sr2+, Ca2+, Pb2+, Ag+, Hg2+ |
Welke ionen zijn enigszins oplosbaar
Tabel 2 – enigszins oplosbare ionen
Ionen | Uitzonderingen |
---|---|
Sulfaten van lood, zilver en kwik: SO42- met Pb2+, Ag+ en Hg2+ | Loodsulfaat is slecht oplosbaar |
Hydroxides van aardalkalimetalen: OH– met Ca2+, Sr2+, etc. | Barium: Ba2+ |
Welke ionen zijn onoplosbaar
Tabel 3 – onoplosbare ionen
Sulfides: S2- | Calcium, barium, strontium, magnesium, natrium, kalium en ammonium: Ca2+, Ba2+, Sr2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+ |
---|---|
Hydroxides: OH– | Alkalimetalen en ammonium: Na+, K+, etc. Al3+, NH4+ |
Carbonaten, oxalaten, chromaten en fosfaten: CO32-, C2O42-, CrO42- en PO43- | Alkalimetalen en ammonium: Na+, K+, etc. Al3+, NH4+, Lithiumfosfaat is slecht oplosbaar |
Oplosbaarheidstabel
Tabel 4 – oplosbaarheidstabel
Alkali metalen | Aardalkali metalen | Transitie metalen | Post-transitie metalen | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NH4+ | Li+ | Na+ | K+ | Mg2+ | Ca2+ | Ba2+ | Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Ag+ | Zn2+ | Pb2+ | Al3+ | |
F– | + | +/- | + | + | – | – | +/- | +/- | +/- | + | + | + | – | +/- |
Cl– | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | – | + | – | + |
Br– | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | – | + | +/- | + |
I– | + | + | + | + | + | + | + | + | – | – | + | |||
ClO4– | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||
OH– | — | + | + | + | – | +/- | + | – | – | – | +/- | – | – | – |
SO32- | + | + | + | + | + | – | – | – | – | – | ||||
SO42- | + | + | + | + | + | +/- | – | + | + | + | +/- | + | – | + |
CO32- | + | + | + | + | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
NO2– | + | + | + | + | + | + | + | – | + | |||||
NO3– | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
PO43- | + | – | + | + | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
+ = oplosbaar
+/- = weinig oplosbaar/moeilijk oplosbaar
– = zeer moeilijk oplosbaar/nagenoeg onoplosbaar
Vuistregels
Als we het hebben over oplosbaarheid dan is het wel handig te weten volgens welke definitie we praten. Bovenstaande tabellen zijn enkele algemene regels en losse definities.
De United States Pharmacopeia (USP), is een niet-commerciële instelling die standaarden opstelt voor medicijnen, voedselingrediënten, etc. heeft ook een algemene definitie opgesteld. Deze definities worden door andere pharmacopeia organisaties in de wereld gevolgd en ze zijn vaak voorzien van exacte metingen van de oplosbaarheid per toepassing.
Tabel 5 – oplosbaarheid volgens USP
Aantal volumedelen oplosmiddel nodig om 1 massadeel in oplossing te brengen (mL/g) | |
---|---|
Zeer gemakkelijk oplosbaar | < 1 |
Gemakkelijk oplosbaar | 1 – 10 |
Oplosbaar | 10 – 30 |
Weinig oplosbaar | 30 – 100 |
Moeilijk oplosbaar | 100 – 1.000 |
Zeer moeilijk oplosbaar | 1000 – 10.000 |
Nagenoeg onoplosbaar | >10.000 ( = 10 liter) |