Reakcja strącania strącania i przykłady

4694
Charles McCarthy
Reakcja strącania strącania i przykłady

Plik Osad lub strącanie chemiczne Jest to proces polegający na tworzeniu nierozpuszczalnego ciała stałego z mieszaniny dwóch jednorodnych roztworów. W przeciwieństwie do opadów deszczu i śniegu, w tego typu opadzie „pada w stanie stałym” z powierzchni cieczy.

W dwóch jednorodnych roztworach jony są rozpuszczane w wodzie. Kiedy oddziałują one z innymi jonami (w czasie mieszania), ich interakcje elektrostatyczne umożliwiają wzrost kryształu lub galaretowatej substancji stałej. Pod wpływem grawitacji ciało stałe osadza się na dnie szklanego materiału..

Opad rządzi równowagą jonową, która zależy od wielu zmiennych: od stężenia i rodzaju występujących tu gatunków po temperaturę wody i dopuszczalny czas kontaktu ciała stałego z wodą..

Ponadto nie wszystkie jony są w stanie ustanowić tę równowagę, a co więcej, nie wszystkie mogą nasycić roztwór przy bardzo niskich stężeniach. Na przykład, aby wytrącić NaCl, konieczne jest odparowanie wody lub dodanie większej ilości soli..

Nasycony roztwór oznacza, że ​​nie może już rozpuszczać się już ciał stałych, więc wytrąca się. Z tego powodu opady są również wyraźnym znakiem, że roztwór jest nasycony..

Indeks artykułów

  • 1 Reakcja strącania
    • 1.1 Tworzenie osadu
  • 2 Iloczyn rozpuszczalności
  • 3 przykłady
  • 4 Odnośniki

Reakcja wytrącania

Biorąc pod uwagę roztwór z rozpuszczonymi jonami A i drugi z jonami B, po zmieszaniu, równanie chemiczne reakcji przewiduje:

DO+(ac) + B-(ac) <=> AB (s)

Jednak jest „prawie” niemożliwe, aby A i B były początkowo same, koniecznie musi im towarzyszyć inne jony o przeciwnych ładunkach..

W tym przypadku A+ tworzy rozpuszczalny związek z gatunkiem C-, oraz b- robi to samo z gatunkiem D.+. Zatem równanie chemiczne dodaje teraz nowy gatunek:

AC (ac) + DB (ac) <=> AB (s) + DC (ac)

Gatunek A+ wypiera gatunek D.+ utworzyć bryłę AB; z kolei gatunek C- przenosi się do B.- z utworzeniem rozpuszczalnego ciała stałego DC.

Oznacza to, że zachodzą podwójne przemieszczenia (reakcja metatezy). Zatem reakcja strącania jest reakcją podwójnego wypierania jonów.

Na przykład na powyższym obrazku zlewka zawiera złote kryształy jodku ołowiu (II) (PbI)dwa), produkt reakcji zwanej „złotym deszczem”:

Pb (NIE3)dwa(ac) + 2KI (aq) => PbIdwa(s) + 2KNO3(aq)

Zgodnie z poprzednim równaniem, A = Pbdwa+, do-= NIE3-, D = K.+ i B = I-.

Tworzenie osadu

Ściany zlewki pokazują skroploną wodę z intensywnego ciepła. W jakim celu podgrzewana jest woda? Spowolnienie procesu tworzenia kryształów PbIdwa i zaakcentuj efekt złotego deszczu.

Napotykając dwa aniony I-, kation Pbdwa+ tworzy małe jądro trzech jonów, które nie wystarczają do zbudowania kryształu. Podobnie w innych obszarach roztworu inne jony również gromadzą się, tworząc jądra; proces ten jest znany jako zarodkowanie.

Jądra te przyciągają inne jony, dzięki czemu rosną, tworząc cząstki koloidalne, odpowiedzialne za żółte zmętnienie roztworu..

W ten sam sposób te cząsteczki oddziałują z innymi, tworząc skrzepy, a te skrzepy z innymi, aby ostatecznie zapoczątkować osad..

Jednak gdy to nastąpi, osad jest galaretowaty, z jasnymi śladami „wędrówki” kryształów przez roztwór. Dzieje się tak, ponieważ tempo zarodkowania jest większe niż wzrost jąder..

Z drugiej strony, maksymalny wzrost jądra znajduje odzwierciedlenie w błyszczącym krysztale. Aby zagwarantować ten kryształ, roztwór musi być lekko przesycony, co uzyskuje się poprzez podwyższenie temperatury przed wytrąceniem..

Tak więc, gdy roztwór ostygnie, jądra mają wystarczająco dużo czasu na wzrost. Ponadto, ponieważ stężenie soli nie jest zbyt wysokie, temperatura kontroluje proces zarodkowania. W konsekwencji obie zmienne wpływają korzystnie na wygląd kryształów PbI.dwa.

Iloczyn rozpuszczalności

PbIdwa ustala równowagę między tym a jonami w roztworze:

PbIdwa(s) <=> Pbdwa+(ac) + 2 I.-(ac)

Stała tej równowagi nazywana jest stałą iloczynu rozpuszczalności Kps. Termin „produkt” odnosi się do mnożenia stężeń jonów, które tworzą ciało stałe:

K.ps= [Pbdwa+] [JA-]dwa

Tutaj ciało stałe składa się z jonów wyrażonych w równaniu; jednak to nie uwzględnia bryły w tych obliczeniach.

Stężenia jonów Pbdwa+ i jony I.- są równe rozpuszczalności PbIdwa. Oznacza to, że określając rozpuszczalność jednego z nich, można obliczyć rozpuszczalność drugiego i stałą K.ps.

Jakie są wartości K.ps dla związków słabo rozpuszczalnych w wodzie? Jest miarą stopnia nierozpuszczalności związku w określonej temperaturze (25ºC). Zatem mniejszy Kps, tym bardziej jest nierozpuszczalny.

Dlatego porównując tę ​​wartość z wartościami innych związków, można przewidzieć, która para (np. AB i DC) wytrąci się jako pierwsza. W przypadku hipotetycznego związku DC, jego Kps może być tak wysoka, że ​​wytrącenie wymaga wyższych stężeń D.+ lub od C.- w rozwiązaniu.

To jest klucz do tak zwanego wytrącania frakcyjnego. Ponadto, znając Kps dla soli nierozpuszczalnej można obliczyć minimalną ilość, aby wytrącić ją w litrze wody.

Jednak w przypadku KNO3 nie ma takiej równowagi, więc brakuje jej Kps. W rzeczywistości jest to sól dobrze rozpuszczalna w wodzie..

Przykłady

Reakcje strącania to jeden z procesów wzbogacających świat reakcji chemicznych. Kilka dodatkowych przykładów (poza złotym deszczem) to:

AgNO3(aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO3(ac)

Górny obraz ilustruje powstawanie białego osadu chlorku srebra. Ogólnie rzecz biorąc, większość związków srebra ma białe kolory.

BaCldwa(ac) + K.dwapołudniowy zachód4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (aq)

Tworzy się biały osad siarczanu baru.

KURS 24(aq) + 2NaOH (aq) => Cudwa(O)dwapołudniowy zachód4(s) + Nadwapołudniowy zachód4(ac)

Tworzy się niebieskawy osad dwuzasadowego siarczanu miedzi (II).

2AgNO3(ac) + K.dwaCrO4(ac) => AgdwaCrO4(s) + 2KNO3(ac)

Powstaje pomarańczowy osad chromianu srebra.

CaCldwa(ac) + NadwaWSPÓŁ3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (aq)

Tworzy się biały osad węglanu wapnia, zwanego również wapieniem.

Wiara (NIE3)3(aq) + 3NaOH (aq) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)

Wreszcie tworzy się pomarańczowy osad wodorotlenku żelaza (III). Zatem reakcje strącania dają dowolny związek.

Bibliografia

  1. Day, R. i Underwood, A.. Ilościowa chemia analityczna (wyd. piąte). PEARSON Prentice Hall, s. 97–103.
  2. Der Kreole. (6 marca 2011). Złoty deszcz. [Postać]. Pobrane 18 kwietnia 2018 z: commons.wikimedia.org
  3. Dr Anne Marie Helmenstine (9 kwietnia 2017). Definicja reakcji opadów atmosferycznych. Pobrane 18 kwietnia 2018 r.Z: thinkco.com
  4. Zasada Le Châteliera: reakcje opadów. Pobrane 18 kwietnia 2018 z: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Reakcje chemiczne I: Równania jonowe netto. Pobrane 18 kwietnia 2018 z: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8 października 2012). Chlorek srebra (AgCl). [Postać]. Pobrane 18 kwietnia 2018 z: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemia. (8th ed.). CENGAGE Learning, str. 150, 153, 776–786.

Jeszcze bez komentarzy