DUNG DỊCH NƯỚC LÀ GÌ? (CÓ VÍ DỤ) - HÓA HỌC - 2026

Các dung dịch nước là giải pháp sử dụng nước để phân hủy một chất. Ví dụ, bùn hoặc nước đường. Khi một loại hóa chất đã hòa tan trong nước, điều này được biểu thị bằng cách viết (aq) sau tên hóa học.

Các chất ưa nước (ưa nước) và nhiều hợp chất ion hòa tan hoặc phân ly trong nước. Ví dụ, khi muối ăn hoặc natri clorua tan trong nước, nó phân ly thành các ion của nó để tạo thành Na + (aq) và Cl- (aq).

Hình 1: dung dịch nước kali dicromat.

Các chất kỵ nước (sợ nước) thường không hòa tan trong nước hoặc tạo thành dung dịch nước. Ví dụ, trộn dầu và nước không dẫn đến hòa tan hoặc phân ly.

Nhiều hợp chất hữu cơ kỵ nước. Các chất không điện giải có thể hòa tan trong nước, nhưng chúng không phân ly thành ion và duy trì tính toàn vẹn của chúng dưới dạng phân tử. Ví dụ về các chất không điện giải bao gồm đường, glycerol, urê và methylsulfonylmethane (MSM).

Tính chất của dung dịch nước

Dung dịch nước thường dẫn điện. Dung dịch chứa chất điện ly mạnh có xu hướng dẫn điện tốt (ví dụ như nước biển), trong khi dung dịch chứa chất điện ly yếu có xu hướng dẫn điện kém (ví dụ nước máy).

Nguyên nhân là do chất điện ly mạnh phân ly hoàn toàn thành ion trong nước, còn chất điện ly yếu phân ly không hoàn toàn.

Khi phản ứng hóa học giữa các loài xảy ra trong một dung dịch nước, các phản ứng thường là phản ứng chuyển vị kép (còn gọi là phản ứng chuyển vị hoặc thay thế kép).

Trong loại phản ứng này, cation trong thuốc thử này thay thế cho cation trong thuốc thử kia, thường tạo thành liên kết ion. Một cách khác để nghĩ về nó là các ion phản ứng "chuyển đổi đối tác".

Các phản ứng trong dung dịch nước có thể tạo ra các sản phẩm hòa tan trong nước hoặc có thể tạo ra kết tủa.

Kết tủa là một hợp chất có độ hòa tan thấp thường rơi ra khỏi dung dịch dưới dạng chất rắn.

Các thuật ngữ axit, bazơ và pH chỉ áp dụng cho các dung dịch nước. Ví dụ, bạn có thể đo độ pH của nước chanh hoặc giấm (hai dung dịch nước) và chúng là axit yếu, nhưng bạn không thể nhận được bất kỳ thông tin có ý nghĩa nào từ việc kiểm tra dầu thực vật bằng giấy pH.

Tại sao một số chất rắn lại tan trong nước?

Đường chúng ta sử dụng để làm ngọt cà phê hoặc trà là một chất rắn phân tử, trong đó các phân tử riêng lẻ được giữ với nhau bằng lực liên phân tử tương đối yếu.

Khi đường hòa tan trong nước, các liên kết yếu giữa các phân tử sucrose riêng lẻ bị phá vỡ, và các phân tử C12H22O11 này được giải phóng vào dung dịch.

Hình 1: sự hòa tan của đường trong nước.

Cần năng lượng để phá vỡ liên kết giữa các phân tử C12H22O11 trong sucrose. Nó cũng cần năng lượng để phá vỡ các liên kết hydro trong nước vốn phải bị phá vỡ để đưa một trong những phân tử sacaroza này vào dung dịch.

Đường tan trong nước vì năng lượng được giải phóng khi các phân tử sacaroza hơi phân cực hình thành liên kết giữa các phân tử với các phân tử nước phân cực.

Các liên kết yếu hình thành giữa chất tan và dung môi bù lại năng lượng cần thiết để làm thay đổi cấu trúc của cả chất tan nguyên chất và dung môi.

Trong trường hợp đường và nước, quá trình này hoạt động hiệu quả đến mức có thể hòa tan tới 1800 gam đường sucrose trong một lít nước.

Chất rắn ion (hoặc muối) chứa các ion âm và dương, chúng được giữ với nhau nhờ lực hút lớn giữa các hạt mang điện tích trái dấu.

Khi một trong những chất rắn này hòa tan trong nước, các ion tạo nên chất rắn được giải phóng vào dung dịch, nơi chúng liên kết với các phân tử dung môi phân cực.

Hình 2: Sự hòa tan của natri clorua trong nước.

NaCl (s) »Na + (aq) + Cl- (aq)

Nhìn chung, chúng ta có thể cho rằng muối phân ly thành các ion của chúng khi hòa tan trong nước.

Các hợp chất ion hòa tan trong nước nếu năng lượng giải phóng khi các ion tương tác với các phân tử nước lớn hơn năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết ion trong chất rắn và năng lượng cần thiết để tách các phân tử nước để các ion có thể được đưa vào giải pháp.

Quy tắc hòa tan

Tùy thuộc vào khả năng hòa tan của chất tan, có ba kết quả có thể xảy ra:

1) Nếu dung dịch có ít chất tan hơn lượng lớn nhất có thể hòa tan (độ tan của nó) thì dung dịch đó là dung dịch loãng;

2) Nếu lượng chất tan chính xác bằng độ tan của nó thì nó đã bão hòa;

3) Nếu có nhiều chất tan hơn khả năng tan thì chất tan dư tách ra khỏi dung dịch.

Nếu quá trình tách này bao gồm kết tinh, nó sẽ tạo thành kết tủa. Kết tủa làm giảm nồng độ của chất tan đến mức bão hòa để tăng độ ổn định của dung dịch.

Sau đây là quy tắc tính tan của các chất rắn ion thường gặp. Nếu hai quy tắc có vẻ mâu thuẫn với nhau, quy tắc trước sẽ được ưu tiên.

1- Các muối chứa các nguyên tố nhóm I (Li ⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , Cs ⁺ , Rb ⁺ ) đều tan. Có một số ngoại lệ cho quy tắc này. Các muối có chứa ion amoni (NH ₄ ⁺ ) cũng có thể hòa tan.

2- Các muối chứa nitrat (NO ₃ ^- ) thường dễ hòa tan.

3- Các muối chứa Cl -, Br - hoặc I - thường dễ tan. Các ngoại lệ quan trọng đối với quy tắc này là các muối halogenua của Ag ⁺ , Pb2 ⁺ và (Hg2) ²⁺ . Như vậy, AgCl, PbBr ₂ và Hg ₂ Cl ₂ không tan.

4- Hầu hết các muối bạc đều không tan. AgNO ₃ và Ag (C ₂ H ₃ O ₂ ) là các muối tan thông thường của bạc; Hầu như tất cả những thứ khác đều không hòa tan.

5- Hầu hết các muối sunfat đều hòa tan. Các ngoại lệ chính đối với quy tắc này bao gồm CaSO ₄ , BaSO ₄ , PbSO ₄ , Ag ₂ SO 4 và SrSO ₄ .

6- Hầu hết các muối hiđroxit chỉ tan ít. Các muối hiđroxit của các nguyên tố nhóm I đều tan. Các muối hiđroxit của các nguyên tố nhóm II (Ca, Sr và Ba) ít tan.

Các muối hiđroxit của kim loại chuyển tiếp và Al ₃ ⁺ đều không tan. Như vậy Fe (OH) ₃ , Al (OH) ₃ , Co (OH) ₂ không tan.

7- Hầu hết các sunfua kim loại chuyển tiếp rất khó tan, bao gồm CdS, FeS, ZnS, và Ag ₂ S. Các sunfua asen, antimon, bitmut, và chì cũng không tan.

8- Các muối cacbonat thường không tan. Các muối cacbonat nhóm II (CaCO ₃ , SrCO ₃ và BaCO ₃ ) không tan, cũng như FeCO ₃ và PbCO ₃ .

9- Cromat thường không tan. Ví dụ bao gồm PbCrO ₄ và BaCrO ₄ .

10- Các photphat như Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ và Ag ₃ PO ₄ thường không tan.

11- Các florua như BaF ₂ , MgF ₂ và PbF ₂ thường không tan.

Ví dụ về khả năng hòa tan trong dung dịch nước

Cola, nước muối, mưa, dung dịch axit, dung dịch bazơ và dung dịch muối là những ví dụ về dung dịch nước. Khi bạn có một dung dịch nước, bạn có thể tạo ra kết tủa bằng các phản ứng tạo kết tủa.

Phản ứng kết tủa đôi khi được gọi là phản ứng "chuyển vị kép". Để xác định xem kết tủa có tạo thành khi trộn lẫn dung dịch nước của hai hợp chất hay không:

1. Ghi lại tất cả các ion trong dung dịch.
2. Kết hợp chúng (cation và anion) để có được tất cả các kết tủa tiềm năng.
3. Sử dụng các quy tắc về độ tan để xác định (nếu có) hỗn hợp nào không tan và sẽ kết tủa.

Ví dụ 1: Điều gì xảy ra khi Ba (KHÔNG

Các ion có trong dung dịch: Ba ²⁺ , NO ₃ ^- , Na ⁺ , CO ₃ ^2-

Khả năng kết tủa: BaCO ₃ , NaNO3

Quy tắc tính tan: BaCO ₃ không tan (quy tắc 5), NaNO ₃ tan (quy tắc 1).

Hoàn thành phương trình hóa học:

Ba (NO ₃ ) ₂ (aq) + Na ₂ CO ₃ (aq) »BaCO ₃ (s) + 2NaNO ₃ (aq)

Phương trình ion ròng:

Ba ²⁺ _(aq) + CO ₃ ^2- _(aq) »BaCO _{3 (s)}

Ví dụ 2: Điều gì xảy ra khi Pb (KHÔNG

Các ion có trong dung dịch: Pb ²⁺ , NO ₃ ^- , NH ₄ ⁺ , I ^-

Khả năng kết tủa: PbI ₂ , NH ₄ NO ₃

Quy tắc tính tan: PbI ₂ không tan (quy tắc 3), NH ₄ NO ₃ tan (quy tắc 1).

Hoàn thành phương trình hóa học: Pb (NO ₃ ) _{2 (aq)} + 2NH ₄ I _(aq) »PbI _{2 (s)} + 2NH ₄ NO _{3 (aq)}

Phương trình ion thuần: Pb ²⁺ _(aq) + 2I ^- _(aq) »PbI _{2 (s).}

Người giới thiệu

1. Anne Marie Helmenstine. (2017, ngày 10 tháng 5). Định nghĩa Aqueous (Dung dịch nước). Phục hồi từ thinkco.com.
2. Anne Marie Helmenstine. (2017, ngày 14 tháng 5). Định nghĩa dung dịch nước trong Hóa học. Phục hồi từ thinkco.com.
3. Antoinette Mursa, KW (2017, ngày 14 tháng 5). Quy tắc hòa tan. Được khôi phục từ chem.libretexts.org.
4. Dung dịch nước. (SF). Đã khôi phục từ saylordotorg.github.io.
5. Berkey, M. (2011, ngày 11 tháng 11). Dung dịch nước: Định nghĩa & Ví dụ. Khôi phục từ youtube.com.
6. Các phản ứng trong dung dịch nước. (SF). Được khôi phục từ chemistry.bd.psu.edu.
7. Reid, D. (SF). Dung dịch nước: Định nghĩa, Phản ứng & Ví dụ. Phục hồi từ study.com.
8. Độ hòa tan. (SF). Đã khôi phục từ chemed.chem.purdue.edu.