Precipitato Reazione di precipitazione ed esempi

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Abraham McLaughlin
Precipitato Reazione di precipitazione ed esempi

Il precipitatoprecipitazione chimica È un processo che consiste nella formazione di un solido insolubile dalla miscela di due soluzioni omogenee. A differenza della precipitazione di piogge e nevicate, in questo tipo di precipitazione “piove solido” dalla superficie del liquido.

In due soluzioni omogenee gli ioni vengono sciolti in acqua. Quando questi interagiscono con altri ioni (al momento della miscelazione), le loro interazioni elettrostatiche consentono la crescita di un cristallo o di un solido gelatinoso. A causa dell'effetto della gravità, questo solido finisce per depositarsi sul fondo del materiale di vetro..

La precipitazione è governata da un equilibrio ionico, che dipende da molte variabili: dalla concentrazione e natura delle specie intervenute alla temperatura dell'acqua e al tempo di contatto consentito del solido con l'acqua..

Inoltre, non tutti gli ioni sono in grado di stabilire questo equilibrio, o qual è lo stesso, non tutti possono saturare la soluzione a concentrazioni molto basse. Ad esempio, per precipitare NaCl è necessario far evaporare l'acqua o aggiungere altro sale..

Una soluzione satura significa che non può più dissolversi più solido, quindi precipita. È per questo motivo che la precipitazione è anche un chiaro segno che la soluzione è satura..

Indice articolo

  • 1 Reazione di precipitazione
    • 1.1 Formazione del precipitato
  • 2 Prodotto di solubilità
  • 3 esempi
  • 4 Riferimenti

Reazione di precipitazione

Considerando una soluzione con ioni A disciolti e l'altra con ioni B, quando miscelati, l'equazione chimica della reazione prevede:

PER+(ac) + B-(AC) <=> Addominali)

Tuttavia, è "quasi" impossibile che A e B siano inizialmente soli, necessitando necessariamente di essere accompagnati da altri ioni con cariche opposte..

In questo caso, A+ forma un composto solubile con la specie C-, e B- fa lo stesso con la specie D+. Pertanto, l'equazione chimica ora aggiunge la nuova specie:

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

Specie A+ sposta le specie D+ formare AB solido; a sua volta, la specie C- passa a B- per formare il solido solubile DC.

Cioè, si verificano doppi spostamenti (reazione di metatesi). Quindi la reazione di precipitazione è una doppia reazione di spostamento ionico.

Per l'esempio nell'immagine sopra, il becher contiene cristalli d'oro di ioduro di piombo (II) (PbIDue), prodotto della reazione nota "pioggia dorata":

Pb (NO3)Due(ac) + 2KI (aq) => PbIDue(i) + 2KNO3(aq)

Secondo l'equazione precedente, A = PbDue+, C-= NO3-, D = K+ e B = I-.

Formazione del precipitato

Le pareti del becher mostrano l'acqua condensata dal calore intenso. A che scopo viene riscaldata l'acqua? Per rallentare il processo di formazione dei cristalli di PbIDue e accentuare l'effetto della pioggia dorata.

Quando si incontrano due anioni, I.-, il catione PbDue+ forma un minuscolo nucleo di tre ioni, che non è sufficiente per costruire un cristallo. Allo stesso modo, in altre regioni della soluzione, si raccolgono anche altri ioni per formare nuclei; questo processo è noto come nucleazione.

Questi nuclei attraggono altri ioni e quindi cresce per formare particelle colloidali, responsabili della nuvolosità gialla della soluzione..

Allo stesso modo, queste particelle interagiscono con altre per dare origine a coaguli, e questi coaguli con altri, per originare infine il precipitato..

Tuttavia, quando ciò si verifica, il precipitato è gelatinoso, con accenni luminosi di alcuni cristalli che "vagano" nella soluzione. Questo perché la velocità di nucleazione è maggiore della crescita dei nuclei..

D'altra parte, la massima crescita di un nucleo si riflette in un cristallo brillante. Per garantire questo cristallo, la soluzione deve essere leggermente sovrasatura, cosa che si ottiene aumentando la temperatura prima della precipitazione..

Pertanto, quando la soluzione si raffredda, i nuclei hanno abbastanza tempo per crescere. Inoltre, poiché la concentrazione dei sali non è molto elevata, la temperatura controlla il processo di nucleazione. Di conseguenza, entrambe le variabili avvantaggiano l'aspetto dei cristalli di PbI.Due.

Prodotto di solubilità

Il PbIDue stabilisce un equilibrio tra questo e gli ioni in soluzione:

PbIDue(S) <=> PbDue+(ac) + 2I-(AC)

La costante di questo equilibrio è chiamata costante del prodotto di solubilità, Kps. Il termine "prodotto" si riferisce alla moltiplicazione delle concentrazioni degli ioni che compongono il solido:

Kps= [PbDue+] [IO-]Due

Qui il solido è composto dagli ioni espressi nell'equazione; tuttavia, questo non considera il solido in questi calcoli.

Le concentrazioni degli ioni PbDue+ e io ioni- sono uguali alla solubilità di PbIDue. Cioè determinando la solubilità di uno di questi si può calcolare quella dell'altro e la costante K.ps.

Quali sono i valori di Kps per composti scarsamente solubili in acqua? È una misura del grado di insolubilità del composto a una certa temperatura (25ºC). Quindi, minore è un Kps, più è insolubile.

Pertanto, confrontando questo valore con quelli di altri composti, è possibile prevedere quale coppia (ad es. AB e DC) precipiterà per prima. Nel caso dell'ipotetico composto DC, il suo Kps può essere così alto che richiede concentrazioni più elevate di D per precipitare+ o da C- in soluzione.

Questa è la chiave di ciò che è noto come precipitazione frazionata. Inoltre, conoscendo la Kps per un sale insolubile si può calcolare la quantità minima per precipitarlo in un litro d'acqua.

Tuttavia, nel caso del KNO3 non esiste un tale equilibrio, quindi manca Kps. In effetti, è un sale altamente solubile in acqua..

Esempi

Le reazioni di precipitazione sono uno dei processi che arricchiscono il mondo delle reazioni chimiche. Alcuni esempi aggiuntivi (oltre alla pioggia dorata) sono:

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

L'immagine in alto mostra la formazione del precipitato di cloruro d'argento bianco. In generale, la maggior parte dei composti d'argento ha colori bianchi.

BaClDue(ac) + KDueSW4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (aq)

Si forma un precipitato bianco di solfato di bario.

2 CORSO4(aq) + 2NaOH (aq) => CuDue(OH)DueSW4(s) + NaDueSW4(AC)

Si forma il precipitato bluastro del solfato di rame bibasico (II).

2AgNO3(ac) + KDueCrO4(ac) => AgDueCrO4(i) + 2KNO3(AC)

Il precipitato arancione delle forme cromate d'argento.

CaClDue(ac) + NaDueCO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (aq)

Si forma il precipitato bianco di carbonato di calcio, noto anche come calcare.

Fede (NO3)3(aq) + 3NaOH (aq) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(AC)

Infine, si forma il precipitato arancione di idrossido di ferro (III). Pertanto, le reazioni di precipitazione producono qualsiasi composto.

Riferimenti

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  2. Der Kreole. (6 marzo 2011). Pioggia d'oro. [Figura]. Estratto il 18 aprile 2018 da: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 aprile 2017). Definizione di reazione di precipitazione. Estratto il 18 aprile 2018 da: thoughtco.com
  4. Principio di le Châtelier: reazioni di precipitazione. Estratto il 18 aprile 2018 da: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Reazioni chimiche I: equazioni ioniche nette. Estratto il 18 aprile 2018 da: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8 ottobre 2012). Cloruro d'argento (AgCl). [Figura]. Estratto il 18 aprile 2018 da: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck e Stanley. Chimica. (8 ° ed.). CENGAGE Learning, p 150, 153, 776-786.

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