Precipitovaná srážecí reakce a příklady



spěšně o chemické srážení je způsob, který spočívá ve vytvoření nerozpustné pevné látky ze směsi dvou homogenních roztoků. Na rozdíl od srážek deště a sněhu, v tomto typu srážek "prší pevně" z povrchu kapaliny.

Ve dvou homogenních roztocích se ionty rozpustí ve vodě. Když tyto interagují s jinými ionty (v době míchání), jejich elektrostatické interakce umožňují růst krystalu nebo želatinové pevné látky. Díky gravitaci tato pevná látka končí na dně skleněného materiálu.

Srážení je řízeno iontovou rovnováhou, která závisí na mnoha proměnných: od koncentrace a povaze zasahujících druhů k teplotě vody a dovolené době kontaktu pevné látky s vodou..

Kromě toho, ne všechny ionty jsou schopny tuto rovnováhu stanovit, nebo co je stejné, ne všechny mohou saturovat roztok při velmi nízkých koncentracích. Pro vysrážení NaCl je například nutné vodu odpařit nebo přidat další sůl.

Nasycený roztok znamená, že se již nemůže více rozpouštět, takže se vysráží. Z tohoto důvodu je srážení také jasným signálem, že roztok je nasycený.

Index

  • 1 Reakce srážení
    • 1.1 Vytvoření sraženiny
  • 2 Produkt rozpustnosti
  • 3 Příklady
  • 4 Odkazy

Reakce srážení

Vzhledem k tomu, že roztok obsahuje rozpuštěné ionty A a další ionty B, při směšování chemické rovnice reakce předpovídá:

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

Nicméně, to je “téměř” nemožný pro A a B být sám zpočátku, nutně potřebovat být doprovázen jinými ionty s opačnými poplatky \ t.

V tomto případě A+ tvoří rozpustnou sloučeninu s druhem C-, a B- dělá totéž s druhem D+. Chemická rovnice tedy nyní přidává nový druh:

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

Druh A+ vytěsňuje druh D+ za vzniku pevné AB; druh C- přesunout na B- za vzniku rozpustného pevného DC.

To znamená, že dochází k dvojitému posunutí (metathesis reakce). Pak je precipitační reakce dvojitá iontová vytěsňovací reakce.

Pro příklad na obrázku výše obsahuje kádinka zlaté krystaly jodidu olova (II).2), produkt známé reakce "zlatá sprcha":

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

Podle předchozí rovnice A = Pb2+, C-= NE3-, D = K+ a B = I-.

Vznik sraženiny

Stěny kádinky vykazují v důsledku intenzivního tepla kondenzovanou vodu. Za jakým účelem se voda ohřívá? Zpomalení procesu tvorby krystalů PbI2 a zdůraznit účinek zlaté sprchy.

Když narazíte na dva anionty I-, Pb kation2+ Vytváří malé jádro ze tří iontů, které nestačí k vybudování krystalu. Podobně se v jiných oblastech roztoku shromažďují i ​​další ionty za vzniku jader; tento proces je znám jako nukleace.

Tato jádra přitahují další ionty, a tak rostou za vzniku koloidních částic, které jsou zodpovědné za žlutý zákal roztoku.

Stejným způsobem tyto částice interagují s ostatními, aby způsobily sraženiny, a tyto sraženiny s ostatními, aby nakonec způsobily sraženinu.

Nicméně, když k tomu dojde, sraženina je výsledkem želatinového typu, s jasnými krystaly některých krystalů "putující" roztokem. Je to proto, že rychlost nukleace je větší než růst jader.

Na druhou stranu, maximální růst jádra se odráží v brilantním krystalu. Pro zaručení tohoto krystalu musí být roztok mírně přesycený, což je dosaženo zvýšením teploty před srážením.

Jak tedy roztok vychladne, jádra mají dostatek času na růst. Navíc, protože koncentrace solí není příliš vysoká, teplota řídí proces nukleace. V důsledku toho obě proměnné prospívají vzhledu krystalů PbI2.

Produkt rozpustnosti

PbI2 rovnováhu mezi tímto a ionty v roztoku:

PbI2(s) <=> Pb2+(ac) + 2I-(ac)

Konstanta této rovnováhy se nazývá konstanta rozpustnosti produktu Kps. Termín "produkt" označuje násobení koncentrací iontů, které tvoří pevnou látku:

Kps= [Pb2+] [I-]2

Zde se pevná látka skládá z iontů vyjádřených v rovnici; v těchto výpočtech však nepovažuje pevnou látku.

Koncentrace Pb iontů2+ a ionty I- jsou rovny rozpustnosti PbI2. To znamená, že stanovením rozpustnosti jedné z nich lze vypočítat hodnotu druhé a konstantu Kps.

Jaké jsou hodnoty K pro?ps pro málo sloučenin rozpustných ve vodě? Je měřítkem stupně nerozpustnosti sloučeniny při určité teplotě (25 ° C). Čím menší je tedy Kps, více nerozpustný je.

Když je tedy tato hodnota srovnána s hodnotami jiných sloučenin, lze předpovědět, který pár (například AB a DC) se nejdříve vysráží. V případě hypotetické sloučeniny DC, její Kps může být tak vysoká, že k vysrážení potřebuje vyšší koncentrace D+ nebo C- v roztoku.

To je klíčem k tomu, co je známo jako frakcionované srážení. Také, znát Kps pro nerozpustnou sůl může být vypočteno minimální množství pro vysrážení v litru vody.

Nicméně v případě KNO3 neexistuje taková rovnováha, takže jí chybí Kps. Ve skutečnosti se jedná o sůl velmi rozpustnou ve vodě.

Příklady

Srážkové reakce jsou jedním z procesů, které obohacují svět chemických reakcí. Některé další příklady (kromě zlatého deště) jsou:

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

Horní obrázek znázorňuje tvorbu bílé sraženiny chloridu stříbrného. Obecně platí, že většina sloučenin stříbra má bílé barvy.

BaCl2(ac) + K2SO4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (ac)

Vytvoří se bílá sraženina síranu barnatého.

2CUS4(ac) + 2NaOH (ac) => Cu2(OH)2SO4(s) + Na2SO4(ac)

Vzniká modravá sraženina síranu dibazičitého měďnatého.

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

Vytvoří se oranžová sraženina chromanu stříbrného.

CaCl2(ac) + Na2CO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (ac)

Vzniká bílá sraženina uhličitanu vápenatého, známá také jako vápenec.

Víra (NE3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)

Nakonec se vytvoří oranžová sraženina hydroxidu železitého. Tímto způsobem produkují precipitační reakce jakoukoliv sloučeninu.

Odkazy

  1. Den, R., & Underwood, A. Kvantitativní analytická chemie (páté vydání). PEARSON Prentice Hall, str. 97-103.
  2. Der Kreole. (6. března 2011). Déšť zlata. [Obrázek] Získáno 18. dubna 2018, z: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9. dubna 2017). Definice srážkových reakcí. Získáno 18. dubna 2018, z: thoughtco.com
  4. Princip le Châtelier: Reakce srážení. Získáno 18. dubna 2018, z: digipac.ca
  5. Botch. Chemické reakce I: Čisté iontové rovnice. Získáno 18. dubna 2018, z: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8. října 2012). Chlorid stříbrný (AgCl). [Obrázek] Získáno 18. dubna 2018, z: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemie (8. vydání). CENGAGE Learning, str. 150, 153, 776-786.