У шкільному хімічному кабінеті поруч із періодичною системою елементів завжди можна знайти ще один важливий довідник — таблицю розчинності. Цей інструмент містить систематизовану інформацію про поведінку різних речовин у водному середовищі.

Таблиця побудована за принципом координатної сітки. По горизонталі розміщені аніони (негативно заряджені йони), по вертикалі — катіони (позитивно заряджені йони). Кожна клітинка на перетині показує, яку властивість матиме сполука, утворена цими йонами.

Система позначень:

р — речовина добре розчиняється у воді
м — речовина має низьку розчинність
н — речовина практично не розчиняється
— (прочерк) — така сполука не існує або розкладається у воді

Таблиця охоплює чотири основні класи неорганічних сполук:

кислоти (наприклад, H₂SO₄, HCl)
основи (наприклад, NaOH, Ca(OH)₂)
солі (наприклад, NaCl, CaSO₄)
амфотерні гідроксиди (наприклад, Al(OH)₃, Zn(OH)₂)

Серед аніонів можна знайти CH₃COO⁻ — залишок органічної етанової кислоти, хоча таблиця призначена для неорганічних речовин. Також у переліку катіонів присутній NH₄⁺ (амоній-катіон) — складний йон, який не є металом, але утворює сполуки, схожі за властивостями на сполуки лужних металів.

Навіщо потрібна ця таблиця?

Розуміння принципів роботи з таблицею розчинності дозволяє:

передбачати результати хімічних реакцій у водних розчинах
правильно записувати рівняння реакцій
розуміти, чи відбудеться взаємодія між речовинами
визначати умови проведення хімічних процесів

Основні принципи запису формул йонних сполук

При створенні формули речовини йонної будови необхідно дотримуватися певних правил, які забезпечують електронейтральність сполуки.

Правило послідовності: Спочатку записуємо катіон (позитивний йон), потім аніон (негативний йон). Це загальноприйнята хімічна конвенція.

Приклад: у формулі кухонної солі NaCl спершу йде Na⁺, потім Cl⁻.

Принцип електронейтральності

Будь-яка хімічна сполука має бути електрично нейтральною. Це означає, що загальний позитивний заряд усіх катіонів повинен повністю компенсуватися загальним негативним зарядом усіх аніонів.

Математичне правило: сума зарядів катіонів = сума зарядів аніонів

Методика визначення індексів

Алгоритм дій:

Визначаємо заряди йонів (з таблиці розчинності або знаючи валентність елементів)
Знаходимо найменше спільне кратне (НСК) числових значень зарядів
Ділимо НСК на заряд кожного йона — отримуємо індекс
Записуємо індекси у формулу (якщо індекс дорівнює 1, його не пишемо)

Приклад 1: Складемо формулу сульфату алюмінію

Йони: Al³⁺ і SO₄^2-
НСК(3, 2) = 6
Індекс для Al³⁺: 6 ÷ 3 = 2
Індекс для SO₄^2-: 6 ÷ 2 = 3
Формула: Al₂(SO₄)₃

Приклад 2: Складемо формулу хлориду натрію

Йони: Na⁺ і Cl⁻
НСК(1, 1) = 1
Індекс для Na⁺: 1 ÷ 1 = 1 (не пишемо)
Індекс для Cl⁻: 1 ÷ 1 = 1 (не пишемо)
Формула: NaCl

Якщо індекс потрібно поставити до багатоатомного (складного) йона, цей йон обов'язково беремо в круглі дужки, а індекс записуємо за дужками.

Приклади:

Ca(OH)₂ — гідроксид кальцію
(NH₄)₂SO₄ — сульфат амонію
Fe(NO₃)₃ — нітрат феруму(ІІІ)

Володіння навичкою правильного запису хімічних формул необхідне для:

передбачення продуктів реакцій обміну
розуміння стехіометричних розрахунків
аналізу хімічних перетворень
написання йонних рівнянь реакцій

12 з 36 балів

Уважно прочитайте текст й дайте відповідь. Прикріпіть відповіді із зошиту до відповідного поля.

Марія готувалася до олімпіади з хімії. Вона помітила, що в таблиці розчинності на перетині рядка з йоном Ag⁺ та стовпця з йоном Cl⁻ стоїть літера «н». Також вона побачила, що для йонів Na⁺ та Cl⁻ на перетині стоїть літера «р». Марія задумалася: чому одна сполука хлору розчиняється, а інша — ні? Адже обидві містять однакові хлорид-йони.

1.Що означають літери «н» та «р» у таблиці розчинності? Наведи приклади речовин.

2.Використовуючи таблицю розчинності, визнач, яка з наведених сполук є розчинною у воді: BaSO₄, K₂CO₃, Fe(OH)₃, NH₄NO₃. Поясни свою відповідь.

3.Проаналізуй, чому розчинність сполук залежить не лише від аніона, а й від катіона. Як це пояснює різницу між AgCl та NaCl?

4.Марія стверджує: "Якщо речовина позначена в таблиці як малорозчинна (м), її взагалі не варто використовувати в реакціях у водному розчині". Оціни це твердження. Чи погоджуєшся ти з Марією? Обґрунтуй свою думку.

12 з 36 балів

Уважно прочитайте текст й дайте відповідь. Прикріпіть відповіді із зошиту до відповідного поля.

Під час виконання лабораторної роботи учні 9-Б класу отримали завдання: змішати розчини, що містять йони Fe³⁺ та PO₄^3-. Андрій записав формулу продукту як FePO₄, Софія — як Fe₃(PO₄)₃, а Максим — як Fe(PO₄)₃. Учитель попросив їх обґрунтувати свої відповіді та перевірити правильність за допомогою принципу електронейтральності.

1.Сформулюй принцип електронейтральності для йонних сполук. Чому він є важливим при складанні хімічних формул?

2.Застосуй алгоритм визначення індексів та знайди правильну формулу фосфату феруму(ІІІ). Покажи всі кроки розв'язання: визначення зарядів, знаходження НСК, обчислення індексів.

3.Проаналізуй помилки у відповідях Андрія та Софії. Поясни, чому їхні формули не відповідають принципу електронейтральності.

4.Поясни, як пов'язані між собою таблиця розчинності та вміння складати хімічні формули. Наведи приклад ситуації, коли ці два навички використовуються разом для вирішення хімічної задачі.