Nusodinta kritulių reakcija ir pavyzdžiai

The skubotas o cheminis nusodinimas yra procesas, kuris susideda iš netirpios kietos medžiagos susidarymo iš dviejų homogeninių tirpalų mišinio. Skirtingai nuo lietaus ir sniego nusodinimo, šio tipo krituliuose „nuo lietaus“ lieka kietas.

Dviejuose vienarūšiuose tirpaluose jonai ištirpinami vandenyje. Kai jie sąveikauja su kitais jonais (maišymo metu), jų elektrostatinė sąveika leidžia kristalą arba želatinę kietą medžiagą. Dėl gravitacijos ši kieta medžiaga nusėda ant stiklo medžiagos dugno.

Kritulius reguliuoja jonų pusiausvyra, kuri priklauso nuo daugelio kintamųjų: nuo tarpinių rūšių koncentracijos ir pobūdžio iki vandens temperatūros ir leistino kietos medžiagos sąlyčio su vandeniu trukmės..

Be to, ne visi jonai sugeba nustatyti šią pusiausvyrą, arba tas pats, ne visi gali prisotinti tirpalą labai mažomis koncentracijomis. Pavyzdžiui, norint nusodinti NaCl, reikia išgarinti vandenį arba pridėti daugiau druskos.

Sotusis tirpalas reiškia, kad jis nebegali ištirpinti kietesnio, todėl nusodina. Dėl šios priežasties krituliai taip pat yra aiškus signalas, kad tirpalas yra prisotintas.

Indeksas

• 1 Nusodinimo reakcija
  • 1.1 Kritulių susidarymas
• 2 Tirpumo produktas
• 3 Pavyzdžiai
• 4 Nuorodos

Kritulių reakcija

Atsižvelgiant į tirpalą su ištirpintais A jonais, o kitą su B jonais, maišant cheminės reakcijos lygtį, numatoma:

A⁺(ac) + B^-(ac) <=> AB (-iai)

Tačiau „beveik“ neįmanoma, kad A ir B iš pradžių būtų vieni, būtinai jie turi būti lydimi kitų jonų, turinčių priešingą mokestį.

Šiuo atveju A⁺ susidaro tirpus junginys su C rūšimi^-, ir B^- tai daro su D rūšimi⁺. Taigi cheminė lygtis dabar prideda naujas rūšis:

AC (ac) + DB (ac) <=> AB (-iai) + DC (ac)

A rūšis |⁺ iškelia D rūšį⁺ sudaryti kietą AB; savo ruožtu, C rūšis^- pereikite prie B^- sudaryti tirpią kietąją medžiagą DC.

Tai reiškia, kad atsiranda dvigubas poslinkis (metatezės reakcija). Tada nusodinimo reakcija yra dvigubos jonų dispersijos reakcija.

Aukščiau pateikto pavyzdžio pavyzdyje stiklinėje yra aukso (II) jodido (PbI) aukso kristalai.₂), žinomos reakcijos „auksinis dušas“ produktas:

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

Pagal ankstesnę lygtį, A = Pb²⁺, C^-= NE₃^-, D = K⁺ ir B = I^-.

Kritulių susidarymas

Stiklinės sienelės rodo intensyvaus karščio kondensuotą vandenį. Kokiu tikslu šildomas vanduo? Lėtinti PbI kristalų susidarymo procesą₂ ir akcentuoja aukso dušo poveikį.

Susidūrus su dviem anijonais I^-, Pb cation²⁺ Jis sudaro mažą trijų jonų branduolį, kurio nepakanka kristalui sukurti. Be to, kituose tirpalo regionuose kiti jonai taip pat surenka, kad susidarytų branduoliai; šis procesas vadinamas branduoliu.

Šie branduoliai pritraukia kitus jonus ir taip auga, kad susidarytų koloidinės dalelės, atsakingos už geltoną tirpalo drumstumą.

Tokiu pačiu būdu šios dalelės sąveikauja su kitais, kad sukeltų krešulių, ir šie krešuliai su kitais, kad galiausiai sukeltų nuosėdas.

Tačiau, kai taip atsitinka, nuosėdos susidaro iš želatinės rūšies, kai kai kurių kristalų šviesūs kristalai „tirpsta“. Taip yra todėl, kad brandinimo greitis yra didesnis nei branduolių augimas.

Kita vertus, maksimalus branduolio augimas atsispindi ryškiame kristale. Siekiant užtikrinti šį kristalą, tirpalas turi būti šiek tiek pernelyg prisotintas, kuris pasiekiamas padidinant temperatūrą prieš nusodinimą.

Taigi, kai tirpalas atvės, šerdys turi pakankamai laiko augti. Be to, kadangi druskų koncentracija nėra labai didelė, temperatūra kontroliuoja brandinimo procesą. Todėl abu kintamieji naudingi PbI kristalų išvaizdai₂.

Tirpumo produktas

PbI₂ nustatoma pusiausvyra tarp šio ir tirpalo jonų:

PbI₂(-ai) <=> Pb²⁺(ac) + 2I^-(ac)

Šios pusiausvyros konstanta vadinama tirpumo produkto konstanta, K_ps. Terminas "produktas" reiškia jonų, sudarančių kietąją medžiagą, koncentracijų dauginimą:

K_ps= [Pb²⁺] [I^-]²

Čia kietoji medžiaga susideda iš lygtyje išreikštų jonų; tačiau šiose skaičiavimuose ji nemano, kad yra tvirtas.

Pb jonų koncentracijos²⁺ ir jonai I^- jie yra lygūs PbI tirpumui₂. Tai reiškia, kad, nustatant vieno tirpumą, galima apskaičiuoti kito ir konstantos K_ps.

Kokios yra K vertės?_ps kai kurie vandenyje tirpūs junginiai? Tai yra junginio netirpumo laipsnis tam tikroje temperatūroje (25 ° C). Taigi, tuo mažesnis K_ps, daugiau netirpsta.

Todėl, kai ši vertė lyginama su kitų junginių reikšme, galima prognozuoti, kuri pora (pvz., AB ir DC) pirmiausia nusėda. Hipotetinio junginio DC, jo K atveju_ps ji gali būti tokia didelė, kad nusėdimui reikia didesnės D koncentracijos⁺ arba C^- tirpalo.

Tai raktas į tai, kas vadinama frakcionuotu krituliu. Be to, žinant K_ps netirpiosios druskos atveju galima apskaičiuoti mažiausią kiekį, kad jį būtų galima nusodinti vandenyje.

Tačiau KNO atveju₃ nėra tokio balanso, todėl jam trūksta K_ps. Tiesą sakant, tai yra druska, labai gerai tirpus vandenyje.

Pavyzdžiai

Kritulių reakcijos yra vienas iš procesų, kurie praturtina cheminių reakcijų pasaulį. Kai kurie papildomi pavyzdžiai (be aukso lietaus) yra:

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

Viršutinis vaizdas parodo baltos sidabro chlorido nuosėdų susidarymą. Apskritai, dauguma sidabro junginių yra baltos spalvos.

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

Susidaro baltos bario sulfato nuosėdos.

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

Susidaro mėlynos vario (II) dibazio sulfato nuosėdos.

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

Susidaro oranžinė sidabro chromato nuosėdos.

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

Susidaro baltos kalcio karbonato nuosėdos, dar vadinamos kalkakmeniu.

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

Galiausiai susidaro oranžinės geležies (III) hidroksido nuosėdos. Tokiu būdu nusodinimo reakcijos sukuria bet kurį junginį.

Nuorodos

1. Diena, R. ir Underwood, A. Kiekybinė analizinė chemija (penktasis red.). PEARSON Prentice salė, p. 97-103.
2. Der Kreole. (2011 m. Kovo 6 d.). Aukso lietus. [Pav.] Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: commons.wikimedia.org
3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017 m. Balandžio 9 d.). Kritulių reakcijos apibrėžimas. Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Nuo: thinkco.com
4. Le Châtelier principas: kritulių reakcijos. Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: digipac.ca
5. Prof. Botch. Cheminės reakcijos I: grynosios joninės lygtys. Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: lecturedemos.chem.umass.edu
6. Luisbrudna. (2012 m. Spalio 8 d.). Sidabro chloridas (AgCl). [Pav.] Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: commons.wikimedia.org
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemija (8-asis red.). CENGAGE Learning, p. 150, 153, 776-786.