Precipitovaná zrazená reakcia a príklady



zrazenina alebo chemické zrážanie "Spôsob" je spôsob, ktorý spočíva v tvorbe nerozpustnej pevnej látky zo zmesi dvoch homogénnych roztokov. Na rozdiel od zrážok dažďa a snehu, v tomto type zrážok "prší pevne" z povrchu kvapaliny.

V dvoch homogénnych roztokoch sa ióny rozpustia vo vode. Keď tieto interagujú s inými iónmi (v čase miešania), ich elektrostatické interakcie umožňujú rast kryštálu alebo želatínovej pevnej látky. Vďaka gravitácii táto pevná látka končí ukladaním na dno skleneného materiálu.

Zrážanie sa riadi iónovou rovnováhou, ktorá závisí od mnohých premenných: od koncentrácie a povahy zasahujúcich druhov až po teplotu vody a povolený kontaktný čas pevnej látky s vodou..

Okrem toho nie všetky ióny sú schopné vytvoriť túto rovnováhu, alebo čo je rovnaké, nie všetky môžu nasýtiť roztok pri veľmi nízkych koncentráciách. Napríklad na vyzrážanie NaCl je potrebné odpariť vodu alebo pridať viac soli.

Nasýtený roztok znamená, že sa už viac nerozpustí, takže sa vyzráža. Z tohto dôvodu je zrážanie tiež jasným signálom, že roztok je nasýtený.

index

  • 1 Zrážacia reakcia
    • 1.1 Tvorba zrazeniny
  • 2 Produkt rozpustnosti
  • 3 Príklady
  • 4 Odkazy

Zrážacia reakcia

Ak zvážime roztok s rozpustenými iónmi A a druhý s iónmi B, pri predpovedaní chemickej rovnice reakcie:

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

Je však "takmer" nemožné, aby boli A a B samé na začiatku, nevyhnutne musia byť sprevádzané ďalšími iónmi s opačnými nábojmi.

V tomto prípade A+ tvorí rozpustnú zlúčeninu s druhmi C-, a B- robí to isté s druhmi D+. Chemická rovnica teda teraz pridáva nový druh:

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

Druh A+ vytesňuje druh D+ za vzniku pevnej AB; druh C- presunúť na B- za vzniku rozpustného pevného DC.

To znamená, že dochádza k dvojitému posunu (reakcia metatéz). Potom je zrážacou reakciou dvojitá iontová vytesňovacia reakcia.

Pre príklad na obrázku vyššie obsahuje kadička zlaté kryštály jodidu olovnatého (PbI).2), produkt známej reakcie "zlatá sprcha":

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

Podľa predchádzajúcej rovnice A = Pb2+, C-= NIE3-, D = K+ a B = I-.

Tvorba zrazeniny

Steny kadičky vykazujú v dôsledku intenzívneho tepla kondenzovanú vodu. Na aký účel sa voda ohrieva? Spomalenie procesu tvorby kryštálov PbI2 a zvýrazniť účinok zlatého sprchovania.

Pri stretnutí s dvoma aniónmi I-, katiónu Pb2+ Tvorí malé jadro troch iónov, ktoré nestačí na vytvorenie kryštálu. Podobne sa v iných oblastiach roztoku zhromažďujú aj iné ióny za vzniku jadier; tento proces je známy ako nukleácia.

Tieto jadrá priťahujú ďalšie ióny, a tak rastú za vzniku koloidných častíc, ktoré sú zodpovedné za žltý zákal roztoku.

Rovnakým spôsobom tieto častice interagujú s inými, aby spôsobili zrazeniny a tieto zrazeniny s inými, aby konečne spôsobili precipitát.

Keď však k tomu dôjde, zrazenina je výsledkom želatínového typu, s jasnými kryštálmi niektorých kryštálov "putujúcich" cez roztok. Je to preto, že rýchlosť nukleácie je väčšia ako rast jadier.

Na druhej strane, maximálny rast jadra sa odráža v brilantnom kryštále. Na zaručenie tohto kryštálu musí byť roztok mierne presýtený, čo sa dosiahne zvýšením teploty pred zrážaním.

Tak, ako sa roztok ochladí, jadrá majú dostatok času na rast. Okrem toho, pretože koncentrácia solí nie je príliš vysoká, teplota riadi proces nukleácie. V dôsledku toho obidve premenné poskytujú vzhľad kryštálov PbI2.

Produkt rozpustnosti

PbI2 vytvára rovnováhu medzi týmto a iónmi v roztoku:

HDP2(S) <=> pb2+(ac) + 2I-(Aq)

Konštanta tejto rovnováhy sa nazýva konštanta produktu rozpustnosti Kps. Výraz "produkt" znamená násobenie koncentrácií iónov, ktoré tvoria tuhú látku:

Kps= [Pb2+] [I-]2

Tu je tuhá látka tvorená iónmi vyjadrenými v rovnici; v týchto výpočtoch však nepovažuje pevnú látku.

Koncentrácie Pb iónov2+ a ióny I- sú rovné rozpustnosti PbI2. To znamená, že určením rozpustnosti jedného z nich je možné vypočítať ten druhý a konštantu Kps.

Aké sú hodnoty K pre?ps pre niekoľko zlúčenín rozpustných vo vode? Je to miera stupňa nerozpustnosti zlúčeniny pri určitej teplote (25 ° C). Čím je teda menší Kps, viac nerozpustný je.

Preto, keď sa táto hodnota porovnáva s hodnotami iných zlúčenín, je možné predpovedať, ktorý pár (napríklad AB a DC) sa najskôr vyzráža. V prípade hypotetickej zlúčeniny DC jej Kps môže byť taká vysoká, že na vyzrážanie potrebuje vyššie koncentrácie D+ alebo C- v roztoku.

Toto je kľúč k tomu, čo je známe ako frakcionované zrážanie. Tiež poznať Kps pre nerozpustnú soľ sa môže vypočítať minimálne množstvo na vyzrážanie v litri vody.

Avšak v prípade KNO3 neexistuje taká rovnováha, takže jej chýba Kps. V skutočnosti ide o soľ veľmi rozpustnú vo vode.

Príklady

Zrážacie reakcie sú jedným z procesov, ktoré obohacujú svet chemických reakcií. Niektoré ďalšie príklady (okrem zlatého dažďa) sú:

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

Horný obrázok znázorňuje tvorbu bielej zrazeniny chloridu strieborného. Všeobecne platí, že väčšina zlúčenín striebra má biele farby.

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

Vytvorí sa biela zrazenina síranu bárnatého.

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

Vznikne modrastá zrazenina dvojsýtneho síranu meďnatého.

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

Vytvorí sa oranžová zrazenina chrómanu strieborného.

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

Vznikne biela zrazenina uhličitanu vápenatého, známa tiež ako vápenec.

Viera (NIE.)3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(Aq)

Nakoniec sa vytvorí oranžová zrazenina hydroxidu železitého. Týmto spôsobom produkujú zrážacie reakcie akúkoľvek zlúčeninu.

referencie

  1. Deň, R., & Underwood, A. Kvantitatívna analytická chémia (piate vydanie). PEARSON Prentice Hall, str. 97-103.
  2. Der Kreole. (6. marca 2011). Dážď zlata. [Obrázok]. Získané dňa 18. apríla 2018, z: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9. apríl 2017). Definícia reakcie zrážania. Získané dňa 18. apríla 2018, z: thoughtco.com
  4. Princíp le Châtelier: Reakcie zrážok. Získané 18. apríla 2018, z: digipac.ca
  5. Botch. Chemické reakcie I: Čisté iónové rovnice. Získané dňa 18. apríla 2018, z: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8. októbra 2012). Chlorid strieborný (AgCl). [Obrázok]. Získané dňa 18. apríla 2018, z: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning, str. 150, 153, 776-786.