Csapolt csapadékreakció és példák



az csapadék vagy kémiai csapadék egy olyan eljárás, amely két homogén oldat keverékéből egy oldhatatlan szilárd anyag képződését tartalmazza. Ellentétben az eső és a hó csapadékával, az ilyen típusú csapadékban "folyékony eső" esik a folyadék felszínéről.

Két homogén oldatban az ionokat vízben oldjuk. Amikor ezek kölcsönhatásba lépnek más ionokkal (a keverés idején), az elektrosztatikus kölcsönhatásuk lehetővé teszi a kristály vagy a zselatin szilárdságának növekedését. A gravitáció miatt ez a szilárd anyag az üveganyag aljára kerül.

A csapadékot ionos egyensúly határozza meg, amely számos változótól függ: a beavatkozó fajok koncentrációjától és természetétől a víz hőmérsékletéig és a szilárd anyag vízzel való megengedett érintkezési idejétől..

Továbbá, nem minden ion képes megteremteni ezt az egyensúlyt, vagy ami ugyanaz, nem mindegyik telítheti az oldatot nagyon alacsony koncentrációban. Például a NaCl kicsapásához szükséges a víz elpárologtatása vagy több só hozzáadása.

A telített oldat azt jelenti, hogy többé nem oldódik szilárdabb, így kicsapódik. Emiatt a csapadék is egyértelmű jel, hogy az oldat telített.

index

  • 1 Csapadékreakció
    • 1.1 A csapadék képződése
  • 2 Oldhatósági termék
  • 3 Példák
  • 4 Referenciák

Csapadékreakció

Az oldott A-ionokkal és a B-ionokkal való oldatot figyelembe véve a reakció kémiai egyenletének összekeverésekor:

A+(ac) + B-(AQ) <=> AB (k)

Azonban az "A" és "B" szinte lehetetlen, hogy egyedül kezdetben egyedül legyenek, és szükségszerűen más, ellenkező díjakkal rendelkező ionokkal kell együtt járniuk..

Ebben az esetben, A+ oldható vegyületet képez a C fajral-, és B- ugyanaz a D fajnál+. Így a kémiai egyenlet most hozzáteszi az új fajokat:

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

A faj+ kiszorítja a D fajokat+ a szilárd AB-t képezzük; viszont a C faj- lépjen a B-re- az oldható szilárd anyagot képezzük.

Ez azt jelenti, hogy kettős elmozdulás történik (metatézis reakció). Ezután a kicsapási reakció kettős ioncserélő reakció.

A fenti képen a főzőpohár arany (II) -jodid (PbI) kristályokat tartalmaz.2), az "arany zuhany" reakció ismert terméke:

Pb (NO3)2(ac) + 2KI (aq) => PbI2(s) + 2KNO3(AQ)

Az előző egyenlet szerint A = Pb2+, C-= NO3-, D = K+ és B = I-.

A csapadék képződése

A főzőpohár falai intenzív hő hatására kondenzvizet mutatnak. Milyen célból melegszik a víz? Lassítani a PbI kristályok képződésének folyamatát2 és hangsúlyozza az arany zuhany hatását.

Ha két anionnal találkozunk I-, a Pb kation2+ Ez három ionból áll, ami nem elegendő egy kristály építéséhez. Hasonlóképpen, az oldat más területein más ionok is gyűlnek össze, hogy magokat képezzenek; ezt a folyamatot nukleációnak nevezik.

Ezek a magok más ionokat vonzanak, és így kolloid részecskéket képeznek, amelyek az oldat sárga zavarosságáért felelősek.

Ugyanígy ezek a részecskék kölcsönhatásba lépnek másokkal, hogy vérrögöket képezzenek, és ezek a vérrögök másokkal, hogy végül a csapadékot okozzák.

Ha ez bekövetkezik, a csapadék a zselatin jellegű, néhány kristály kristálya "oldódik" az oldatban. Ez azért van, mert a nukleációs sebesség nagyobb, mint a magok növekedése.

Másrészről, egy mag maximális növekedése tükröződik egy ragyogó kristályban. Ennek a kristálynak a biztosítása érdekében az oldatot kissé túltelítettsé kell tenni, amit a hőmérséklet növelése ér el a kicsapás előtt.

Így, amikor az oldat lehűl, a magoknak elegendő időük van a növekedéshez. Továbbá, mivel a sók koncentrációja nem túl magas, a hőmérséklet szabályozza a nukleációs folyamatot. Következésképpen mindkét változó előnyös a PbI kristályok megjelenésében2.

Oldhatósági termék

A PbI2 egyensúlyt teremt ennek és az oldatban lévő ionok között:

gdp2(S) <=> Pb2+(ac) + 2I-(AQ)

Ennek az egyensúlynak az állandója az oldhatósági termék konstans, Kps. A "termék" kifejezés a szilárd anyagot alkotó ionok koncentrációinak szaporodását jelenti:

Kps= [Pb2+] [I-]2

Itt a szilárd anyag az egyenletben kifejezett ionokból áll; azonban nem veszi figyelembe a szilárdságot ezekben a számításokban.

A Pb ionok koncentrációja2+ és az ionok I- ezek megegyeznek a PbI oldhatóságával2. Ez azt jelenti, hogy az egyik oldhatóságának meghatározásával kiszámítható a másik és a K konstansps.

Melyek a K értékek?ps a kevés vízben oldódó vegyület esetében? Ez a vegyület egy bizonyos hőmérsékleten (25 ° C) való oldhatatlanságának mértéke. Így minél kisebb a Kps, több oldhatatlan.

Ezért, ha ezt az értéket összehasonlítjuk más vegyületekéivel, akkor megjósolható, hogy melyik pár (például AB és DC) először kicsapódik. A feltételezett vegyület DC, annak K értékeps olyan magas lehet, hogy kicsapódás esetén magasabb D koncentrációra van szükség+ vagy C- oldatban.

Ez a kulcs a frakcionált csapadéknak. Is, tudva a Kps egy oldhatatlan só esetében a minimális mennyiség kiszámítható egy liter vízben való kicsapására.

A KNO esetében azonban3 nincs ilyen egyensúly, így nincs Kps. Valójában vízben oldható só.

Példák

A csapadékreakciók egyike azoknak a folyamatoknak, amelyek gazdagítják a kémiai reakciók világát. Néhány további példa (az arany eső mellett):

ezüst-nitrát3(ac) + NaCl (ac) => AgCI (k) + NaNO3(AQ)

A felső kép illusztrálja az ezüst-klorid fehér csapadék képződését. Általában a legtöbb ezüstvegyület fehér színnel rendelkezik.

BaCl2(ac) + K2SW4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (ac)

Fehér bárium-szulfát csapadék képződik.

2CuSO4(ac) + 2NaOH (ac) => Cu2(OH)2SW4(s) + Na2SW4(AQ)

A réz (II) -bázisos szulfát kékes csapadékát képezi.

2AgNO3(ac) + K2CrO4(ac) => Ag2CrO4(s) + 2KNO3(AQ)

Az ezüstkromát narancssárga csapadék képződik.

kalcium2(ac) + Na2CO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (ac)

A kalcium-karbonát fehér csapadékát, más néven mészkő, képződik.

Hit (NO3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3+ 3NaNO3(AQ)

Végül a vas (III) -hidroxid narancssárga csapadék képződik. Ily módon a kicsapási reakciók bármilyen vegyületet termelnek.

referenciák

  1. Day, R. és Underwood, A. Kvantitatív analitikai kémia (ötödik kiadás). PEARSON Prentice Hall, 97-103.
  2. Der Kreole. (2011. március 6.). Eső arany. [Ábra]. A következő dátum: 2018. április 18., a következő címről: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017. április 9.). Csapadékreakció meghatározása. A következő dátum: 2018. Április 18
  4. le Châtelier elve: csapadékreakciók. Szerkesztve 2018. április 18-án: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Kémiai reakciók I: Nettó ionegyenletek. A következő dátum: 2018. április 18., innen: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (2012. október 8.). Ezüst-klorid (AgCl). [Ábra]. A következő dátum: 2018. április 18., a következő címről: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck és Stanley. Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Learning, 150, 153, 776-786.