Precipitați reacția de precipitare și exemple

precipita sauprecipitarea chimică este un proces care constă în formarea unui solid insolubil din amestecul a două soluții omogene. Spre deosebire de precipitațiile de ploaie și zăpadă, în acest tip de precipitații "plouă solide" de pe suprafața lichidului.

În două soluții omogene, ionii sunt dizolvați în apă. Atunci când acestea interacționează cu alte ioni (în momentul amestecării), interacțiunile lor electrostatice permit creșterea unui cristal sau a unui solid gelatinoasă. Datorită efectului de gravitate, acest solid ajunge la depozitarea la baza materialului din sticlă.

Precipitarea este guvernată de un echilibru ionic, care depinde de multe variabile: de la concentrația și natura speciei intervenite la temperatura apei și timpul de contact permis al solidului cu apa.

În plus, nu toți ionii sunt capabili să stabilească acest echilibru, sau ceea ce este același, nu toate pot satura soluția la concentrații foarte scăzute. De exemplu, pentru a precipita NaCI este necesar să se evapore apă sau să se adauge mai multă sare.

O soluție saturată înseamnă că nu se mai poate dizolva mai solidă, deci precipită. Din acest motiv, precipitarea este, de asemenea, un semnal clar că soluția este saturată.

index

• 1 Reacție de precipitare
  • 1.1 Formarea precipitatului
• 2 Produs de solubilitate
• 3 Exemple
• 4 Referințe

Reacție de precipitare

Considerând o soluție cu ioni A dizolvați și cealaltă cu ioni B, atunci când se amestecă ecuația chimică a reacției prezice:

A⁺(ac) + B^-(ac) <=> AB (s)

Cu toate acestea, este aproape imposibil ca A și B să fie singuri inițial, necesitând în mod necesar să fie însoțiți de alți ioni cu acuzații opuse.

În acest caz, A⁺ formează un compus solubil cu specia C^-și B^- face același lucru cu specia D⁺. Astfel, ecuația chimică adaugă acum noile specii:

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

Specia A⁺ distruge speciile D⁺ pentru a forma AB solid; la rândul său, specia C^- treci la B^- pentru a forma solidul solid solubil.

Adică, apar deplasări duble (reacția metatezei). Apoi, reacția de precipitare este o reacție de deplasare a ionilor dubli.

Pentru exemplul din imaginea de mai sus, paharul conține cristale de aur de iodură de plumb (II) (PbI).₂), produs al reacției cunoscute "duș de aur":

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

Conform ecuației anterioare, A = Pb²⁺, C^-= NO₃^-, D = K⁺ și B = I^-.

Formarea precipitării

Pereții paharului prezintă apă condensată din cauza căldurii intense. În ce scop este încălzită apa? Pentru a încetini procesul de formare a cristalelor de PbI₂ și accentuează efectul dușului de aur.

Când întâlnesc doi anioni I^-, cationul Pb²⁺ Formează un nucleu mic de trei ioni, ceea ce nu este suficient pentru a construi un cristal. De asemenea, în alte regiuni ale soluției, alți ioni se adună pentru a forma nuclee; Acest proces este cunoscut ca nucleație.

Aceste nuclee atrag alte ioni și, astfel, cresc pentru a forma particule coloidale, responsabile pentru acoperirea galbenă a soluției.

În același mod, aceste particule interacționează cu alții pentru a cauza cheaguri, iar aceste cheaguri cu alții, pentru a provoca în final precipitatul.

Cu toate acestea, atunci când se întâmplă acest lucru, precipitatul rezultă din tipul gelatinos, cu cristale luminoase "rătăcind" prin soluție. Aceasta deoarece viteza de nucleare este mai mare decât creșterea nucleelor.

Pe de altă parte, creșterea maximă a unui nucleu se reflectă într-un cristal strălucitor. Pentru a garanta acest cristal, soluția trebuie să fie puțin suprasaturată, ceea ce se obține prin creșterea temperaturii înainte de precipitare.

Astfel, deoarece soluția se răcește, miezurile au suficient timp să crească. În plus, deoarece concentrația sărurilor nu este foarte mare, temperatura controlează procesul de nucleare. În consecință, ambele variabile favorizează apariția cristalelor de PbI₂.

Produs de solubilitate

PbI-ul₂ stabilește un echilibru între acesta și ionii în soluție:

pib₂(e) <=> Pb²⁺(ac) + 2I^-(Aq)

Constanta acestui echilibru se numeste constanta de produs a solubilitatii, K_ps. Termenul "produs" se referă la înmulțirea concentrațiilor ionilor care formează solidul:

K_ps= [Pb²⁺] [I^-]²

Aici solidul este compus din ionii exprimați în ecuație; cu toate acestea, nu consideră solidele în aceste calcule.

Concentrațiile de ioni de Pb²⁺ și ionii I^- sunt egale cu solubilitatea PbI₂. Adică, determinând solubilitatea unuia, acestea pot fi calculate ca cele ale celeilalte și ale constantei K_ps.

Care sunt valorile lui K pentru?_ps pentru câțiva compuși solubili în apă? Este o măsură a gradului de insolubilitate a compusului la o anumită temperatură (25 ° C). Astfel, cu atât mai mică este K_ps, mai insolubil este.

Prin urmare, atunci când se compară această valoare cu cele ale altor compuși, se poate anticipa ce pereche (de exemplu, AB și DC) va precipita mai întâi. În cazul compusului hypotetic DC, lui K_ps poate fi atât de mare încât să precipiteze are nevoie de concentrații mai mari de D⁺ sau C^- în soluție.

Aceasta este cheia pentru ceea ce se numește precipitare fracționată. De asemenea, știind K_ps pentru o sare insolubilă, cantitatea minimă poate fi calculată pentru a-l precipita într-un litru de apă.

Cu toate acestea, în cazul KNO₃ nu există un astfel de echilibru, așa că îi lipsește K_ps. De fapt, este o sare foarte solubilă în apă.

Exemple

Reacțiile de precipitare sunt unul dintre procesele care îmbogățesc lumea reacțiilor chimice. Unele exemple suplimentare (pe lângă ploaia de aur) sunt:

AgNC₃(ac) + NaCI (ac) => AgCl (s) + NaNO₃(Aq)

Imaginea superioară ilustrează formarea precipitatului alb de clorură de argint. În general, majoritatea compușilor de argint au culori albe.

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

Se formează un precipitat alb de sulfat de bariu.

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

Se formează precipitatul albastru de sulfat dibazic de cupru (II).

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

Se formează precipitatul portocaliu de cromat de argint.

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

Se formează precipitatul alb de carbonat de calciu, de asemenea cunoscut sub numele de calcar.

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

În final, se formează precipitatul portocaliu de hidroxid de fier (III). În acest fel, reacțiile de precipitare produc orice compus.

referințe

1. Ziua, R., & Underwood, A. Chimie analitică cantitativă (ediția a cincea). PEARSON Prentice Hall, p 97-103.
2. Der Kreole. (6 martie 2011). Ploaie de aur. [Figura]. Adus la 18 aprilie 2018 de la: commons.wikimedia.org
3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 aprilie 2017). Precizarea reacției de precipitare. Adus pe 18 aprilie 2018, de la: thoughtco.com
4. Principiul lui Châtelier: Reacțiile de precipitare. Adus pe 18 aprilie 2018, de la: digipac.ca
5. Prof. Botch. Reacțiile chimice I: Ecuațiile ionice nete. Adus pe 18 aprilie 2018 de la: lecturedemos.chem.umass.edu
6. Luisbrudna. (8 octombrie 2012). Clorura de argint (AgCl). [Figura]. Adus la 18 aprilie 2018 de la: commons.wikimedia.org
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie. (Ediția a 8-a). CENGAGE Learning, p 150, 153, 776-786.