De fällning eller kemisk nederbörd Det 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 vätskeytan.
I två homogena lösningar löses joner i vatten. När dessa samverkar med andra joner (vid tidpunkten för blandning) tillåter deras elektrostatiska interaktioner tillväxt av en kristall eller ett gelatinöst fast ämne. På grund av tyngdkraftseffekten hamnar detta fasta material på botten av glasmaterialet..
Nederbörd styrs av en jonisk jämvikt, som beror på många variabler: från koncentrationen och naturen hos de mellanliggande arterna till vattentemperaturen och den tillåtna kontakttiden för det fasta ämnet med vattnet..
Dessutom kan inte alla joner upprätta denna jämvikt, eller vad som är detsamma, inte alla kan mätta lösningen i mycket låga koncentrationer. För att till exempel fälla ut NaCl är det nödvändigt att avdunsta vattnet eller tillsätta mer salt..
En mättad lösning innebär att den inte längre kan lösas upp mer fast, så den fälls ut. Det är av den anledningen att nederbörd också är ett tydligt tecken på att lösningen är mättad..
Artikelindex
Med tanke på en lösning med upplösta A-joner och den andra med B-joner, när den blandas, förutsäger reaktionens kemiska ekvation:
TILL+(ac) + B-(ac) <=> Magmuskler)
Det är emellertid "nästan" omöjligt för A och B att vara ensamma från början, nödvändigtvis måste de åtföljas av andra joner med motsatta laddningar..
I detta fall A+ bildar en löslig förening med art C-, och B- gör detsamma med art D+. Således lägger den kemiska ekvationen nu till den nya arten:
AC (ac) + DB (ac) <=> AB (s) + DC (ac)
Art A+ förskjuter arter D+ att bilda solid AB; i sin tur, art C- växlar till B- för att bilda det lösliga fasta DC.
Det vill säga dubbla förskjutningar inträffar (metatsreaktion). Så utfällningsreaktionen är en dubbeljonförskjutningsreaktion.
För exemplet i bilden ovan innehåller bägaren guldkristaller av bly (II) jodid (PbItvå), reaktionsprodukt känd "gyllene dusch":
Pb (NO3)två(ac) + 2KI (aq) => PbItvå(s) + 2KNO3(aq)
Enligt föregående ekvation är A = Pbtvå+, C-= NEJ3-, D = K+ och B = jag-.
Väggarna på bägaren visar kondenserat vatten från den intensiva värmen. För vilket ändamål värms vattnet upp? Att sakta ner bildningsprocessen av PbI-kristallertvå och förstärka effekten av den gyllene duschen.
När jag stöter på två anjoner jag-, Pb-katjonentvå+ den bildar en liten kärna av tre joner, vilket inte räcker för att bygga en kristall. På liknande sätt samlas också andra joner i andra regioner av lösningen för att bilda kärnor; denna process är känd som kärnbildning.
Dessa kärnor lockar till sig andra joner och därmed växer de till kolloidala partiklar, som är ansvariga för lösningens gula grumlighet..
På samma sätt interagerar dessa partiklar med andra för att bilda blodproppar, och dessa blodproppar med andra, för att äntligen få fram fällningen..
När detta inträffar är fällningen emellertid gelatinös, med ljusa antydningar om vissa kristaller som "vandrar" genom lösningen. Detta beror på att kärnbildningshastigheten är större än kärnornas tillväxt..
Å andra sidan återspeglas den maximala tillväxten av en kärna i en lysande kristall. För att garantera denna kristall måste lösningen vara något övermättad, vilket uppnås genom att öka temperaturen före utfällning..
Således, när lösningen svalnar, har kärnorna tillräckligt med tid att växa. Dessutom, eftersom koncentrationen av salterna inte är särskilt hög, reglerar temperaturen kärnbildningsprocessen. Följaktligen gynnar båda variablerna PbI-kristaller.två.
PbItvå skapar en balans mellan detta och jonerna i lösning:
PbItvå(s) <=> Pbtvå+(ac) + 2I-(ac)
Konstanten för denna jämvikt kallas löslighetsproduktkonstanten, Kps. Uttrycket "produkt" avser multiplicering av koncentrationerna av jonerna som utgör det fasta ämnet:
Kps= [Pbtvå+] [Jag-]två
Här består det fasta ämnet av jonerna uttryckta i ekvationen; detta betraktar dock inte det solida i dessa beräkningar.
Koncentrationerna av Pb-jonernatvå+ och jag-joner- är lika med lösligheten av PbItvå. Det vill säga, genom att bestämma lösligheten för en av dessa, kan den för den andra och den konstanta K beräknasps.
Vilka är värdena för Kps för föreningar dåligt lösliga i vatten? Det är ett mått på graden av föreningens olöslighet vid en viss temperatur (25 ° C). Således är det mindre ett Kps, ju mer olösligt det är.
Genom att jämföra detta värde med värdet hos andra föreningar kan det därför förutsägas vilket par (t.ex. AB och DC) kommer att fällas först. När det gäller den hypotetiska föreningen DC är dess Kps den kan vara så hög att det kräver högre koncentrationer av D för att fälla ut+ eller från C- i lösning.
Detta är nyckeln till så kallad fraktionerad nederbörd. Också att känna Kps för ett olösligt salt kan minimikvantiteten beräknas för att fälla ut den i en liter vatten.
Men när det gäller KNO3 det finns ingen sådan jämvikt, så det saknar Kps. I själva verket är det ett mycket vattenlösligt salt..
Nederbördsreaktioner är en av de processer som berikar världen av kemiska reaktioner. Några ytterligare exempel (förutom den gyllene duschen) är:
AgNO3(aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO3(ac)
Den övre bilden illustrerar bildningen av den vita silverkloridfällningen. I allmänhet har de flesta silverföreningar vita färger.
BaCltvå(ac) + KtvåSW4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (aq)
En vit fällning av bariumsulfat bildas.
2 KURS4(aq) + 2NaOH (aq) => Cutvå(ÅH)tvåSW4(s) + NatvåSW4(ac)
Den blåaktiga fällningen av dibasisk koppar (II) sulfat bildas.
2AgNO3(ac) + KtvåCrO4(ac) => AgtvåCrO4(s) + 2KNO3(ac)
Den orange fällningen av silverkromat bildas.
CaCltvå(ac) + NatvåCO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (aq)
Den vita fällningen av kalciumkarbonat, även känd som kalksten, bildas.
Tro (NEJ3)3(aq) + 3NaOH (aq) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)
Slutligen bildas den orange fällningen av järn (III) hydroxid. Fällningsreaktioner ger sålunda vilken förening som helst.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.