Nokrišņu nokrišņu reakcija un piemēri



The pārsteidzošs o ķīmiskās nogulsnes ir process, kas sastāv no nešķīstošas ​​cietas vielas veidošanās no divu homogēnu šķīdumu maisījuma. Atšķirībā no lietus un sniega nokrišņiem šāda veida nokrišņiem "no lietusgāzes nokrišņi".

Divos viendabīgos šķīdumos jonus izšķīdina ūdenī. Kad tie mijiedarbojas ar citiem joniem (sajaukšanas brīdī), to elektrostatiskā mijiedarbība ļauj kristālam vai želatīnai veidot cietu vielu. Smaguma dēļ šis cietais materiāls nonāk uz stikla materiāla pamatnes.

Nokrišņus nosaka jonu līdzsvars, kas ir atkarīgs no daudziem mainīgajiem lielumiem: no intervējošo sugu koncentrācijas un veida līdz ūdens temperatūrai un pieļaujamam cietā materiāla saskares laikam ar ūdeni..

Turklāt ne visi joni spēj noteikt šo līdzsvaru, vai tas pats, ne visi var piesātināt šķīdumu ļoti zemā koncentrācijā. Piemēram, NaCl nogulsnēšanai ir nepieciešams iztvaicēt ūdeni vai pievienot vairāk sāls.

Piesātināts šķīdums nozīmē, ka tas vairs nevar izšķīdināt cietāku, tāpēc tas nogulsnējas. Šī iemesla dēļ nokrišņi ir arī skaidrs signāls, ka šķīdums ir piesātināts.

Indekss

  • 1 Nokrišņu reakcija
    • 1.1. Nokrišņu veidošanās
  • 2 Šķīdības produkts
  • 3 Piemēri
  • 4 Atsauces

Nokrišņu reakcija

Ņemot vērā šķīdumu ar izšķīdušiem A joniem un otru ar B joniem, sajaucot reakcijas ķīmisko vienādojumu, tiek prognozēts:

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

Tomēr "gandrīz" neiespējami, ka A un B sākotnēji ir vieni paši, un tiem noteikti vajadzēs pavadīt citus jonus ar pretēju maksu.

Šajā gadījumā A+ veido šķīstošu savienojumu ar C sugu-, un B- tas pats ar D sugu+. Tādējādi ķīmiskais vienādojums tagad pievieno jaunas sugas:

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

Sugas A+ pārvieto D sugu+ veidot cieto AB; savukārt sugas C- pāriet uz B- lai izveidotu šķīstošo cieto DC.

Tas nozīmē, ka notiek dubultas pārvietošanās (metatēzes reakcija). Tad nogulsnes reakcija ir dubultās jonu pārvietošanās reakcija.

Iepriekš attēlā redzamajā piemērā vārglāzē ir svina (II) jodīda (PbI) zelta kristāli.2), zināmā reakcijas "zelta duša" produkts:

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

Saskaņā ar iepriekšējo vienādojumu, A = Pb2+, C-= NĒ3-, D = K+ un B = I-.

Nokrišņu veidošanās

Vārglāzes sienas uzrāda kondensētu ūdeni intensīvas karstuma rezultātā. Kādam nolūkam ūdens ir apsildīts? Palēnināt PbI kristālu veidošanās procesu2 un akcentē zelta dušas efektu.

Ievērojot divus anjonus I-, Pb cation2+ Tas veido nelielu trīs jonu kodolu, kas nav pietiekami, lai izveidotu kristālu. Tāpat arī citos šķīduma reģionos tiek veidoti arī citi joni, kas veido kodolu; šis process ir pazīstams kā kodēšana.

Šie kodoli piesaista citus jonus un tādējādi aug, veidojot koloidālas daļiņas, kas atbild par šķīduma dzelteno duļķainību.

Tādā pašā veidā šīs daļiņas mijiedarbojas ar citiem, lai izraisītu trombu veidošanos un šos trombus ar citiem, lai galu galā izraisītu nogulsnes.

Tomēr, ja tas notiek, nogulsnes rodas no želatīna veida, ar dažu kristālu spilgtiem kristāliem "klīst" ar šķīdumu. Tas ir tāpēc, ka kodēšanas ātrums ir lielāks par kodolu augšanu.

No otras puses, kodola maksimālais pieaugums atspoguļojas spožā kristālā. Lai garantētu šo kristālu, šķīdumam jābūt nedaudz piesātinātam, kas tiek panākts, paaugstinot temperatūru pirms nokrišņiem.

Tādējādi, atdzesējot šķīdumu, serdeņiem ir pietiekami daudz laika augšanai. Turklāt, tā kā sāļu koncentrācija nav ļoti augsta, temperatūra kontrolē kodēšanas procesu. Līdz ar to abiem mainīgajiem lielumiem piemīt PbI kristālu izskats2.

Šķīdības produkts

PbI2 līdzsvars starp šo un šķīduma joniem:

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

Šī līdzsvara konstantu sauc par šķīdības produkta konstantu, Kps. Termins "produkts" attiecas uz jonu koncentrāciju reizināšanu, kas veido cieto vielu:

Kps= [Pb2+] [I-]2

Šeit cietā viela sastāv no vienādojumā izteiktajiem joniem; tomēr šajos aprēķinos tas neuzskata par pamatotu.

Pb jonu koncentrācija2+ un jonus I- tie ir vienādi ar PbI šķīdību2. Tas ir, nosakot viena šķīdību, tos var aprēķināt no otras puses un konstantu Kps.

Kādas ir K vērtības?ps par dažiem ūdenī šķīstošiem savienojumiem? Tas ir savienojuma nešķīstības pakāpe noteiktā temperatūrā (25 ° C). Tādējādi, jo mazāks ir Kps, vairāk nešķīstošs ir.

Tāpēc, ja šo vērtību salīdzina ar citu savienojumu vērtību, var paredzēt, kurš pāri (piemēram, AB un DC) vispirms nogulsnēs. Attiecībā uz hipotētisko savienojumu DC, tā Kps tas var būt tik liels, ka nogulsnēšanai ir nepieciešamas lielākas D koncentrācijas+ vai C- šķīdumā.

Šī ir atslēga uz to, kas ir pazīstama kā frakcionēta nokrišņi. Arī, zinot Kps attiecībā uz nešķīstošu sāli minimālo daudzumu var aprēķināt, lai nogulsnētu to litrā ūdens.

Tomēr KNO gadījumā3 nav šāda līdzsvara, tāpēc tai nav Kps. Faktiski tas ir sāls, kas ļoti labi šķīst ūdenī.

Piemēri

Nokrišņu reakcijas ir viens no procesiem, kas bagātina ķīmisko reakciju pasauli. Daži papildu piemēri (bez zelta lietus) ir:

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

Augšējais attēls parāda balto sudraba hlorīda nogulsnes veidošanos. Kopumā vairumam sudraba savienojumu ir baltas krāsas.

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

Tiek veidots balts bārija sulfāta nogulsnes.

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

Izveidojas dzeltenā vara (II) divvērtīgā sulfāta nogulsnes.

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

Izveidojas oranžā sudraba hromāta nogulsne.

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

Izveidojas balta kalcija karbonāta nogulsne, kas pazīstama arī kā kaļķakmens.

Ticība (NĒ3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)

Visbeidzot, veidojas oranžā dzelzs (III) hidroksīda nogulsne. Šādā veidā nokrišņu reakcijas rada jebkuru savienojumu.

Atsauces

  1. Diena, R., un Underwood, A. Kvantitatīvā analītiskā ķīmija (piektā redakcija). PEARSON Prentice zāle, 97-103.
  2. Der Kreole. (2011. gada 6. marts). Zelta lietus. [Attēls] Saturs iegūts 2018. gada 18. aprīlī no: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017. gada 9. aprīlis). Nokrišņu reakcijas definīcija. Saturs iegūts 2018. gada 18. aprīlī, no: thinkco.com
  4. Le Châtelier princips: nokrišņu reakcijas. Saturs iegūts 2018. gada 18. aprīlī no: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Ķīmiskās reakcijas I: neto jonu vienādojumi. Saturs iegūts 2018. gada 18. aprīlī no: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (2012. gada 8. oktobris). Sudraba hlorīds (AgCl). [Attēls] Saturs iegūts 2018. gada 18. aprīlī no: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Ķīmija (8. izdevums). CENGAGE Learning, 150, 153, 776-786. Lpp.