Hvorfor er lithiumcarbonat uopløseligt i vand? Bryder dette ikke reglen om, at saltene af alle alkalimetaller er opløselige?

Vi ved fra grundlæggende opløselighedsregler, at alle salte af alkalimetallerne er opløselige, og yderligere at carbonater generelt er uopløselige (bortset fra alkalimetallernes osv.; du kender boret, opløselighedsregler følger et hierarki!).

fordi vi er fysiske forskere, bør vi dog søge nogle opløselighedsdata.

fra https://en.wikipedia.org/wiki/Solubility_table] vi lærer, at opløseligheden af #Li_2CO_3# er #1.54 # # g # per #100 # # mL # (vand) ved # 0 # # “” ^@C# og #1.33# #g# per #100# #mL# ved #20# #””^@C#.

med andre ord falder opløseligheden med stigende temperatur; et ganske usædvanligt fænomen. Til sammenligning er # Na_2CO_3# #7# og #21.5# #g# med de samme enheder. Faldet i opløselighed for #Li_2CO_3# med stigende temperatur peger på et entropi fænomen. Med andre ord reducerer lithiumkationen og carbonatanionen den samlede entropi (dvs.ved at pålægge orden på opløsning) i opløsning. Det er let at se, hvorfor #Li^+#, en alkalimetalkation med det største forhold mellem ladning og størrelse, skal være entropisk utilfreds. Den større polariserende evne af lithiumkationen virker til samme ende,

Hvis jeg har sat denne behandling på for højt niveau, undskylder jeg. Jeg ved ikke, om du er på universitetet eller laver et niveau.