Utfälld nedbördsreaktion och exempel



den utfällning eller kemisk utfällning är en process som består av bildandet av ett olösligt fast ämne ur blandningen av två homogena lösningar. Till skillnad från nederbörd av regn och snö, i denna typ av nederbörd "regnar det fast" från vätskans yta.

I två homogena lösningar löses joner i vatten. När dessa interagerar med andra joner (vid tidpunkten för blandning) möjliggör deras elektrostatiska interaktioner tillväxten av en kristall eller ett gelatinöst fastämne. På grund av gravitationen slutar detta fasta material på botten av glasmaterialet.

Fällningen styrs av en jonisk jämvikt, som beror på många variabler: från koncentrationen och arten av den mellanliggande arten till vattentemperaturen och den tillåtna kontakttiden för det fasta materialet med vattnet.

Dessutom kan inte alla joner fastställa denna jämvikt, eller vad som är samma, inte alla kan mätta lösningen i mycket låga koncentrationer. Till exempel, för att fälla ut NaCl är det nödvändigt att indunsta vattnet eller tillsätta mer salt.

En mättad lösning betyder att den inte längre kan lösa upp mer fast, så det fäller ut. Det är av denna anledning att nederbörd också är en tydlig signal att lösningen är mättad.

index

  • 1 Nederbördsreaktion
    • 1.1 Nedfall bildning
  • 2 Löslighetsprodukt
  • 3 exempel
  • 4 referenser

Nedbördsreaktion

Med tanke på en lösning med upplösta A-joner och den andra med Bjoner, förutsäger blandningen den kemiska ekvationen för reaktionen:

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

Det är emellertid nästan "omöjligt för A och B att vara ensam i början, nödvändigtvis behöva åtföljas av andra joner med motsatta laddningar.

I det här fallet, A+ bildar en löslig förening med arten C-, och B- gör detsamma med arten D+. Således lägger den kemiska ekvationen nu till den nya arten:

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

Arten A+ förskjuter arter D+ för att bilda det fasta AB; i sin tur arten C- flytta till B- för att bilda det lösliga fasta DC-materialet.

Det innebär att dubbla förskjutningar uppträder (metatesreaktion). Därefter är utfällningsreaktionen en dubbeljonförskjutningsreaktion.

För exemplet i bilden ovan innehåller bägaren gyllene kristaller av bly (II) jodid (PbI).2), produkt av den kända reaktionen "gyllene dusch":

Pb (nr3)2(ac) + 2KI (aq) => PbI2(s) + 2KNO3(Aq)

Enligt föregående ekvation, A = Pb2+, C-= NEJ3-, D = K+ och B = I-.

Nedbördsbildning

Bägarnas väggar visar kondensvatten som en följd av intensiv värme. För vilket syfte värms vattnet? Att sakta ner processen för bildning av PbI-kristaller2 och accentuera effekten av den gyllene duschen.

När man stöter på två anjoner-, Pb-katjonen2+ Det bildar en liten kärna av tre joner, vilket inte räcker för att bygga en kristall. På samma sätt samlas andra joner i andra lösningsområden också för att bilda kärnor; denna process är känd som kärnbildning.

Dessa kärnor lockar andra joner och växer därmed för att bilda kolloidala partiklar som är ansvariga för lösets gula grumlighet.

På samma sätt samverkar dessa partiklar med andra för att orsaka blodproppar och dessa blodproppar med andra för att slutligen orsaka fällningen.

När detta inträffar kommer emellertid fällningen att härledas från den gelatinösa typen, med ljusa kristaller av några kristaller "vandrande" genom lösningen. Detta beror på att kärnbildningshastigheten är större än kärnans tillväxt.

Å andra sidan reflekteras den maximala tillväxten av en kärna i en lysande kristall. För att garantera denna kristall måste lösningen vara något övermätt, vilket uppnås genom att temperaturen ökas före nederbörd.

Således som lösningen svalnar, har kärnorna tillräckligt med tid att växa. Dessutom, eftersom koncentrationen av saltema inte är mycket hög, reglerar temperaturen kärnbildningsförfarandet. Följaktligen gynnar båda variablerna utseendet av PbI-kristaller2.

Löslighetsprodukt

PbI2 upprättar en balans mellan detta och jonerna i lösning:

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

Konstanten för denna jämvikt kallas löslighetsproduktkonstanten, Kps. Termen "produkt" avser multiplicering av koncentrationerna av de joner som utgör det fasta ämnet:

Kps= [Pb2+] [I-]2

Här är det fasta materialet sammansatt av de joner som uttrycks i ekvationen; Det betraktar emellertid inte det fasta i dessa beräkningar.

Koncentrationer av Pb joner2+ och jonerna jag- de är lika med lösligheten för PbI2. Det vill säga genom att bestämma lösligheten av en kan dessa beräknas som den andra och den konstanta Kps.

Vad är värdena för K för?ps för de få föreningar som är lösliga i vatten? Det är ett mått på graden av olöslighet hos föreningen vid en viss temperatur (25 ° C). Således är ju mindre en Kps, mer olösligt är.

När det här värdet jämförs med andra föreningar kan det därför förutsägas vilket par (exempelvis AB och DC) kommer att fälla först. I fallet med den hypotetiska föreningen DC, är dess Kps Det kan vara så högt att för att fälla den behöver högre koncentrationer av D+ eller C- i lösning.

Detta är nyckeln till vad som är känt som fraktionerad nederbörd. Även att veta Kps för ett olösligt salt kan minsta mängd beräknas för att fälla den i en liter vatten.

I fallet med KNO3 Det finns ingen sådan balans, så den saknar Kps. Det är faktiskt ett salt som är extremt lösligt i vatten.

exempel

Nedbördsreaktioner är en av de processer som berikar världen av kemiska reaktioner. Några ytterligare exempel (förutom guldregn) är:

AgNOs3(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO3(Aq)

Den övre bilden illustrerar bildningen av den vita fällningen av silverklorid. I allmänhet har de flesta silverföreningar vita färger.

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

En vit fällning av bariumsulfat bildas.

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

Den blåaktiga fällningen av koppar (II) dibasisk sulfat bildas.

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

Den orangefärgade fällningen av silverkromat bildas.

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

Den vita fällningen av kalciumkarbonat, även känd som kalksten, bildas.

Tro (nr3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(Aq)

Slutligen bildas den orangefärgade fällningen av järn (III) hydroxid. På detta sätt producerar utfällningsreaktioner någon förening.

referenser

  1. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativ analytisk kemi (femte red.). PEARSON Prentice Hall, s. 97-103.
  2. Der Kreole. (6 mars 2011). Regn av guld. [Bild]. Hämtad den 18 april 2018, från: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 april 2017). Definitionsreaktionsdefinition. Hämtad den 18 april 2018, från: thoughtco.com
  4. le Châteliers princip: Nedbrytningsreaktioner. Hämtad den 18 april 2018, från: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Kemiska reaktioner I: Netjoniska ekvationer. Hämtad den 18 april 2018, från: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8 oktober 2012). Silverklorid (AgCl). [Bild]. Hämtad den 18 april 2018, från: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning, p 150, 153, 776-786.