Nedbør Nedbørsreaksjon og eksempler

3801
Egbert Haynes
Nedbør Nedbørsreaksjon og eksempler

De forhaste eller kjemisk nedbør Det er en prosess som består av dannelsen av et uoppløselig fast stoff fra blandingen av to homogene løsninger. I motsetning til nedbør av regn og snø, i denne typen nedbør "regner det fast" fra overflaten av væsken.

I to homogene løsninger oppløses ioner i vann. Når disse samhandler med andre ioner (på tidspunktet for blanding), tillater deres elektrostatiske interaksjoner vekst av et krystall eller et gelatinøst fast stoff. På grunn av virkningen av tyngdekraften ender det med at dette faste stoffet avsettes på bunnen av glassmaterialet..

Nedbør styres av en ionisk likevekt, som avhenger av mange variabler: fra konsentrasjonen og naturen til den intervenerende arten til vanntemperaturen og den tillatte kontakttiden for det faste stoffet med vannet..

I tillegg er ikke alle ioner i stand til å etablere denne likevekten, eller hva som er det samme, ikke alle kan mette løsningen i svært lave konsentrasjoner. For eksempel, for å felle ut NaCl er det nødvendig å fordampe vannet eller tilsette mer salt..

En mettet løsning betyr at den ikke lenger kan oppløses mer fast, så den utfelles. Det er av denne grunn at nedbør også er et tydelig tegn på at løsningen er mettet..

Artikkelindeks

  • 1 Nedbørsreaksjon
    • 1.1 Dannelse av bunnfallet
  • 2 Løselighetsprodukt
  • 3 eksempler
  • 4 Referanser

Nedbørsreaksjon

Vurderer en løsning med oppløste A-ioner og den andre med B-ioner, når den blandes, forutsier den kjemiske ligningen av reaksjonen:

TIL+(ac) + B-(ac) <=> AB (er)

Imidlertid er det "nesten" umulig for A og B å være alene i utgangspunktet, nødvendigvis må ledsages av andre ioner med motsatte ladninger..

I dette tilfellet A+ danner en løselig forbindelse med art C-, og B- gjør det samme med art D+. Dermed legger den kjemiske ligningen nå til den nye arten:

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

Arter A+ fortrenger arter D+ å danne solid AB; i sin tur, art C- skifter til B- for å danne det løselige faste DC.

Det vil si at dobbel forskyvning oppstår (metatesereaksjon). Så nedbørsreaksjonen er en dobbelt ioneforskyvningsreaksjon.

For eksemplet i bildet ovenfor inneholder begerglasset gullkrystaller av bly (II) jodid (PbIto), produkt av reaksjonen kjent "gylden dusj":

Pb (NO3)to(ac) + 2KI (aq) => PbIto(s) + 2KNO3(En q)

I følge forrige ligning er A = Pbto+, C-= NEI3-, D = K+ og B = jeg-.

Dannelse av bunnfallet

Veggene på begeret viser kondensert vann fra den intense varmen. For hvilket formål varmes vannet opp? Å bremse dannelsesprosessen av PbI-krystallerto og fremheve effekten av den gylne dusjen.

Når jeg møter to anioner, har jeg-, Pb-kationento+ den danner en liten kjerne på tre ioner, som ikke er nok til å bygge en krystall. I andre områder av løsningen samles også andre ioner for å danne kjerner; denne prosessen er kjent som kimdannelse.

Disse kjernene tiltrekker seg andre ioner, og dermed vokser det til å danne kolloidale partikler, som er ansvarlige for den gule uklarheten i løsningen..

På samme måte samhandler disse partiklene med andre for å oppstå koagulasjoner, og disse blodproppene med andre, for å endelig opprette bunnfallet..

Imidlertid, når dette skjer, er bunnfallet gelatinøst, med lyse hint om noen krystaller som "vandrer" gjennom løsningen. Dette er fordi kjernehastigheten er større enn kjernens vekst..

På den annen side reflekteres den maksimale veksten av en kjerne i en strålende krystall. For å garantere denne krystallen, må løsningen være litt overmettet, noe som oppnås ved å øke temperaturen før utfelling..

Således, når løsningen avkjøles, har kjernene nok tid til å vokse. Videre, siden konsentrasjonen av saltene ikke er veldig høy, kontrollerer temperaturen kjerneprosessen. Følgelig fordeler begge variablene utseendet til PbI-krystaller.to.

Løselighetsprodukt

PbIto etablerer en balanse mellom dette og ionene i løsning:

PbIto(s) <=> Pbto+(ac) + 2I-(ac)

Konstanten i denne likevekten kalles løselighetsproduktkonstanten, Kps. Uttrykket "produkt" refererer til multiplikasjon av konsentrasjonene av ionene som utgjør det faste stoffet:

Kps= [Pbto+] [JEG-]to

Her er det faste stoffet sammensatt av ionene uttrykt i ligningen; dette anser imidlertid ikke det faste i disse beregningene.

Konsentrasjonen av Pb-ioneneto+ og jeg ioner- er lik løsligheten til PbIto. Det vil si, ved å bestemme løseligheten til en av disse, kan den for den andre og den konstante K beregnesps.

Hva er verdiene til Kps for forbindelser som er lite oppløselige i vann? Det er et mål på graden av uoppløselighet av forbindelsen ved en bestemt temperatur (25 ° C). Dermed jo mindre en Kps, jo mer uoppløselig er det.

Derfor, ved å sammenligne denne verdien med verdiene til andre forbindelser, kan det forutsies hvilket par (f.eks. AB og DC) som vil utfelle først. Når det gjelder den hypotetiske forbindelsen DC, er dens Kps den kan være så høy at det krever høyere konsentrasjoner av D for å utfelle+ eller fra C- i løsning.

Dette er nøkkelen til det som kalles brøknedbør. Også å kjenne Kps for et uoppløselig salt kan minimumsmengden beregnes for å utfelle den i en liter vann.

Imidlertid når det gjelder KNO3 det er ingen slik likevekt, så den mangler Kps. Faktisk er det et svært vannløselig salt..

Eksempler

Nedbørsreaksjoner er en av prosessene som beriker verden av kjemiske reaksjoner. Noen ekstra eksempler (foruten den gylne dusjen) er:

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

Det øvre bildet illustrerer dannelsen av det hvite sølvkloridutfellingen. Generelt har de fleste sølvforbindelser hvite farger.

BaClto(ac) + KtoSW4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (aq)

Det dannes et hvitt bunnfall av bariumsulfat.

2 KURS4(aq) + 2NaOH (aq) => Cuto(ÅH)toSW4(s) + NatoSW4(ac)

Det blålige bunnfallet av dibasisk kobber (II) sulfat dannes.

2AgNO3(ac) + KtoCrO4(ac) => AgtoCrO4(s) + 2KNO3(ac)

Det oransje bunnfallet av sølvkromat dannes.

CaClto(ac) + NatoCO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (aq)

Det hvite bunnfallet av kalsiumkarbonat, også kjent som kalkstein, dannes.

Tro (NO3)3(aq) + 3NaOH (aq) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)

Til slutt dannes det oransje bunnfallet av jern (III) hydroksid. Dermed produserer utfellingsreaksjoner hvilken som helst forbindelse.

Referanser

  1. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativ analytisk kjemi (femte utg.). PEARSON Prentice Hall, s 97-103.
  2. Der Kreole. (6. mars 2011). Gullregn. [Figur]. Hentet 18. april 2018 fra: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9. april 2017). Definisjon av nedbørsreaksjon. Hentet 18. april 2018 fra: thoughtco.com
  4. le Châteliers prinsipp: Nedbørsreaksjoner. Hentet 18. april 2018 fra: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Kjemiske reaksjoner I: Netto ioniske ligninger. Hentet 18. april 2018 fra: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8. oktober 2012). Sølvklorid (AgCl). [Figur]. Hentet 18. april 2018 fra: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Learning, s 150, 153, 776-786.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.