Таблица растворимости и правила растворимости ионных соединений
Таблица показывает, растворяются ли распространённые ионные соединения в воде примерно при 25 °C. Используйте её вместе с правилами растворимости ниже, чтобы предсказывать, какие реакции дают осадок.
| 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 |
Практические правила примерно при 25 °C. Нитраты, ацетаты, соли элементов группы 1 и соли аммония почти всегда растворимы.
Как читать таблицу
Положительные ионы (катионы) расположены вверху, а отрицательные (анионы) — слева. Клетка на пересечении строки и столбца описывает соединение этих двух ионов и окрашена по легенде: растворимое, малорастворимое, нерастворимое или реагирует с водой / не существует. Например, карбонат алюминия нельзя получить в воде, потому что он разлагается на гидроксид алюминия и углекислый газ.
Правила растворимости
Все нитраты растворимы, как и почти все ацетаты; ацетат серебра лишь малорастворим. Соли натрия, калия и аммония растворимы всегда, как и почти все остальные соли элементов группы 1.
Хлориды растворимы, кроме хлорида серебра, который нерастворим, и хлорида свинца(II), который малорастворим. Сульфаты растворимы, кроме сульфата бария и сульфата свинца(II), которые нерастворимы, и сульфата кальция и сульфата серебра, которые малорастворимы.
Карбонаты, фосфаты и сульфиды нерастворимы или разлагаются в воде, если только не содержат натрий, калий или аммоний. Большинство гидроксидов тоже нерастворимы; исключения — гидроксиды натрия, калия, аммония и бария, которые растворимы, и гидроксид кальция, который малорастворим.
Разобранный пример: предсказание осадка
Что произойдёт при смешивании раствора нитрата серебра с раствором хлорида натрия? Поменяем партнёров местами, чтобы найти возможные продукты: хлорид серебра (AgCl) и нитрат натрия (NaNO₃). Нитрат натрия растворим, а хлорид серебра нерастворим, поэтому образуется белый осадок. Сокращённое ионное уравнение: Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s). Если оба возможных продукта растворимы, как при смешивании хлорида натрия с нитратом калия, осадок не образуется.
Ограничения таблицы
Растворимость меняется с температурой, а «нерастворимый» никогда не значит «ноль»: крошечное количество каждой соли всё же растворяется. Таблица — это набор практических правил для комнатной температуры, а не точные измерения.
Вопросы и ответы
Растворим ли AgCl в воде?
Нет. Хлорид серебра нерастворим, поэтому белый осадок появляется при добавлении нитрата серебра к раствору, содержащему хлорид-ионы. Эта реакция — стандартная проба на хлорид.
Растворим ли BaSO₄ в воде?
Нет, сульфат бария нерастворим. Растворяется так мало, что пациенты могут безопасно глотать его как контрастное вещество для рентгена, хотя растворённые ионы бария токсичны.
Растворим ли CaCO₃ в воде?
Карбонат кальция нерастворим в чистой воде, но растворяется в кислотах с выделением углекислого газа. Дождевая вода с растворённым углекислым газом медленно растворяет известняк, так образуются многие пещеры.
Что значит «малорастворимый»?
Малорастворимое соединение растворяется лишь немного. По распространённому практическому правилу соединение считают растворимым при растворимости выше примерно 1 g на 100 mL воды, малорастворимым — от 0,1 до 1 g и нерастворимым — ниже 0,1 g, хотя в учебниках эти границы проводят по-разному.