جدول الذوبانية وقواعد الذوبانية للمركبات الأيونية
يبيّن الجدول إن كانت المركبات الأيونية الشائعة تذوب في الماء عند نحو 25 °C. استخدمه مع قواعد الذوبانية أدناه لتتوقع أي التفاعلات يكوّن راسبًا.
| NH₄⁺ | Na⁺ | K⁺ | Mg²⁺ | Ca²⁺ | Ba²⁺ | Al³⁺ | Fe²⁺ | Fe³⁺ | Cu²⁺ | Zn²⁺ | Ag⁺ | Pb²⁺ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NO₃⁻ | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S |
| Cl⁻ | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | I | sS |
| SO₄²⁻ | S | S | S | S | sS | I | S | S | S | S | S | sS | I |
| CO₃²⁻ | S | S | S | I | I | I | – | I | – | I | I | I | I |
| OH⁻ | S | S | S | I | sS | S | I | I | I | I | I | – | I |
| PO₄³⁻ | S | S | S | I | I | I | I | I | I | I | I | I | I |
| S²⁻ | S | S | S | – | – | – | – | I | I | I | I | I | I |
| CH₃COO⁻ | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | sS | S |
قواعد تقريبية عند نحو 25 °C. النترات والأسيتات وأملاح المجموعة 1 والأمونيوم ذائبة دائمًا تقريبًا.
كيف تقرأ الجدول
تمتد الأيونات الموجبة (الكاتيونات) في الأعلى والأيونات السالبة (الأنيونات) على الجانب. والخانة التي يلتقي فيها صف وعمود تصف مركب هذين الأيونين، ملوّنة بحسب المفتاح: ذائب أو قليل الذوبان أو غير ذائب أو يتفاعل مع الماء / غير موجود. فكربونات الألومنيوم مثلًا لا يمكن تحضيرها في الماء لأنها تتفكك إلى هيدروكسيد الألومنيوم وثاني أكسيد الكربون.
قواعد الذوبانية
جميع النترات ذائبة، وكذلك معظم الأسيتات؛ وأسيتات الفضة قليلة الذوبان فقط. أملاح الصوديوم والبوتاسيوم والأمونيوم ذائبة دائمًا، وكذلك معظم أملاح المجموعة 1 الأخرى.
الكلوريدات ذائبة عدا كلوريد الفضة غير الذائب وكلوريد الرصاص(II) قليل الذوبان. والكبريتات ذائبة عدا كبريتات الباريوم وكبريتات الرصاص(II) غير الذائبتين، وكبريتات الكالسيوم وكبريتات الفضة قليلتا الذوبان.
الكربونات والفوسفات والكبريتيدات غير ذائبة أو تتفكك في الماء ما لم تحتوِ صوديومًا أو بوتاسيومًا أو أمونيوم. ومعظم الهيدروكسيدات غير ذائبة أيضًا؛ والاستثناءات هي هيدروكسيدات الصوديوم والبوتاسيوم والأمونيوم والباريوم الذائبة، وهيدروكسيد الكالسيوم قليل الذوبان.
مثال محلول: توقع الراسب
ماذا يحدث عند خلط محلول نترات الفضة بمحلول كلوريد الصوديوم؟ بدّل الشريكين لتجد النواتج الممكنة: كلوريد الفضة (AgCl) ونترات الصوديوم (NaNO₃). نترات الصوديوم ذائبة، لكن كلوريد الفضة غير ذائب، لذا يتكوّن راسب أبيض. المعادلة الأيونية الصافية هي Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s). وإذا كان الناتجان الممكنان ذائبين، كما عند خلط كلوريد الصوديوم بنترات البوتاسيوم، فلا يتكوّن راسب.
حدود الجدول
تتغير الذوبانية بدرجة الحرارة، و«غير ذائب» لا يعني صفرًا أبدًا: فكمية ضئيلة من كل ملح تذوب. والجدول مجموعة قواعد تقريبية لدرجة حرارة الغرفة وليس قياسات دقيقة.
الأسئلة الشائعة
هل AgCl ذائب في الماء؟
لا. كلوريد الفضة غير ذائب، ولهذا يظهر راسب أبيض عند إضافة نترات الفضة إلى محلول يحتوي أيونات الكلوريد. وهذا التفاعل هو الاختبار القياسي للكلوريد.
هل BaSO₄ ذائب في الماء؟
لا، كبريتات الباريوم غير ذائبة. والذائب منها قليل جدًا حتى يمكن للمرضى بلعها بأمان كمادة تباين في الأشعة السينية، مع أن أيونات الباريوم الذائبة سامة.
هل CaCO₃ ذائب في الماء؟
كربونات الكالسيوم غير ذائبة في الماء النقي، لكنها تذوب في الأحماض وتطلق ثاني أكسيد الكربون. وماء المطر الذي يحتوي ثاني أكسيد الكربون المذاب يذيب الحجر الجيري ببطء، وهكذا تتكوّن كهوف كثيرة.
ماذا يعني قليل الذوبان؟
المركب قليل الذوبان لا يذوب منه إلا القليل. وقاعدة تقريبية شائعة تعدّ المركب ذائبًا إن زاد على نحو 1 g لكل 100 mL من الماء، وقليل الذوبان بين 0.1 و1 g، وغير ذائب دون 0.1 g، مع أن الكتب المدرسية ترسم هذه الحدود بطرق مختلفة.