De neerslag of chemische neerslag Het is een proces dat bestaat uit de vorming van een onoplosbare vaste stof uit het mengsel van twee homogene oplossingen. In tegenstelling tot de neerslag van regen en sneeuw, regent het bij dit type neerslag "vast" vanaf het oppervlak van de vloeistof.
In twee homogene oplossingen worden ionen opgelost in water. Wanneer deze een interactie aangaan met andere ionen (op het moment van mengen), maken hun elektrostatische interacties de groei van een kristal of een gelatineuze vaste stof mogelijk. Door de invloed van de zwaartekracht komt deze vaste stof terecht op de bodem van het glasmateriaal..
Neerslag wordt beheerst door een ionisch evenwicht, dat afhangt van vele variabelen: van de concentratie en aard van de tussenliggende soorten tot de watertemperatuur en de toegestane contacttijd van de vaste stof met het water..
Bovendien zijn niet alle ionen in staat om dit evenwicht tot stand te brengen, of wat hetzelfde is, niet alle ionen kunnen de oplossing bij zeer lage concentraties verzadigen. Om NaCl neer te slaan is het bijvoorbeeld nodig om het water te verdampen of meer zout toe te voegen..
Een verzadigde oplossing betekent dat het geen vaste stof meer kan oplossen, waardoor het neerslaat. Om deze reden is neerslag ook een duidelijk teken dat de oplossing verzadigd is..
Artikel index
Als we een oplossing overwegen met opgeloste A-ionen en de andere met B-ionen, wanneer gemengd, voorspelt de chemische vergelijking van de reactie:
NAAR+(ac) + B-(ac) <=> Buikspieren)
Het is echter "bijna" onmogelijk voor A en B om aanvankelijk alleen te zijn en noodzakelijkerwijs vergezeld te moeten gaan van andere ionen met tegengestelde ladingen..
In dit geval is A+ vormt een oplosbare verbinding met soort C-, en B- doet hetzelfde met soort D+. Dus de chemische vergelijking voegt nu de nieuwe soort toe:
AC (wisselstroom) + DB (wisselstroom) <=> AB (s) + DC (wisselstroom)
Soort A+ verdringt soorten D+ om solide AB te vormen; op hun beurt soorten C- verschuift naar B- om de oplosbare vaste DC te vormen.
Dat wil zeggen, er treden dubbele verplaatsingen op (metathesereactie). De neerslagreactie is dus een dubbele ionenverplaatsingsreactie.
Voor het voorbeeld in de bovenstaande afbeelding bevat het bekerglas goudkristallen van lood (II) jodide (PbItwee), product van de bekende "golden shower" reactie:
Pb (GEEN3twee(ac) + 2KI (aq) => PbItwee(s) + 2KNO3(aq)
Volgens de vorige vergelijking is A = Pbtwee+, C-= NEE3-, D = K+ en B = I-.
De wanden van de beker tonen gecondenseerd water van de intense hitte. Met welk doel wordt het water verwarmd? Om het vormingsproces van PbI-kristallen te vertragentwee en accentueer het effect van de golden shower.
Bij het tegenkomen van twee anionen I-, het Pb-kationtwee+ het vormt een kleine kern van drie ionen, wat niet genoeg is om een kristal te bouwen. Evenzo verzamelen zich in andere gebieden van de oplossing andere ionen om kernen te vormen; dit proces staat bekend als nucleatie.
Deze kernen trekken andere ionen aan en zo groeit het tot colloïdale deeltjes, die verantwoordelijk zijn voor de gele troebelheid van de oplossing..
Op dezelfde manier interageren deze deeltjes met anderen om stolsels te veroorzaken, en deze stolsels met anderen, om uiteindelijk het neerslag te veroorzaken..
Wanneer dit echter gebeurt, is het neerslag gelatineus, met heldere hints van enkele kristallen die door de oplossing "dwalen". Dit komt doordat de kiemvormingssnelheid groter is dan de groei van de kernen..
Aan de andere kant wordt de maximale groei van een kern weerspiegeld in een schitterend kristal. Om dit kristal te garanderen, moet de oplossing enigszins oververzadigd zijn, wat wordt bereikt door de temperatuur voorafgaand aan het neerslaan te verhogen..
Dus als de oplossing afkoelt, hebben de kernen genoeg tijd om te groeien. Bovendien, aangezien de concentratie van de zouten niet erg hoog is, regelt de temperatuur het kiemvormingsproces. Bijgevolg profiteren beide variabelen van het verschijnen van PbI-kristallen.twee.
De PbItwee zorgt voor een evenwicht tussen dit en de ionen in oplossing:
PbItwee(s) <=> Pbtwee+(ac) + 2I-(ac)
De constante van dit evenwicht wordt de oplosbaarheidsproductconstante K genoemdps. De term "product" verwijst naar de vermenigvuldiging van de concentraties van de ionen waaruit de vaste stof bestaat:
Kps= [Pbtwee+] [I-twee
Hier is de vaste stof samengesteld uit de ionen die in de vergelijking worden uitgedrukt; dit houdt echter geen rekening met de vaste stof in deze berekeningen.
De concentraties van de Pb-ionentwee+ en ik ionen- zijn gelijk aan de oplosbaarheid van PbItwee. Dat wil zeggen, door de oplosbaarheid van een van deze te bepalen, kunnen die van de andere en de constante K worden berekendps.
Wat zijn de waarden van Kps voor slecht oplosbare verbindingen in water? Het is een maat voor de mate van onoplosbaarheid van de verbinding bij een bepaalde temperatuur (25ºC). Dus hoe kleiner een Kps, hoe onoplosbaarder het is.
Door deze waarde te vergelijken met die van andere verbindingen, kan daarom worden voorspeld welk paar (bijv. AB en DC) het eerst zal neerslaan. In het geval van de hypothetische samengestelde DC, zijn Kps het kan zo hoog zijn dat hogere concentraties D nodig zijn om neer te slaan+ of van C- in oplossing.
Dit is de sleutel tot wat bekend staat als fractionele neerslag. Ook als je de Kps voor een onoplosbaar zout kan de minimumhoeveelheid berekend worden om het in een liter water neer te slaan.
In het geval van de KNO3 er is geen dergelijk evenwicht, dus het ontbreekt aan Kps. In feite is het een sterk in water oplosbaar zout..
Neerslagreacties zijn een van de processen die de wereld van chemische reacties verrijken. Enkele aanvullende voorbeelden (naast de golden shower) zijn:
AgNO3(aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO3(ac)
De bovenste afbeelding illustreert de vorming van het witte zilverchlorideprecipitaat. Over het algemeen hebben de meeste zilververbindingen een witte kleur.
BaCltwee(ac) + KtweeSW4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (aq)
Er vormt zich een wit neerslag van bariumsulfaat.
2 GANGEN4(aq) + 2NaOH (aq) => Cutwee(OH)tweeSW4(s) + NatweeSW4(ac)
Het blauwachtige neerslag van dibasisch koper (II) sulfaat vormt zich.
2AgNO3(ac) + KtweeCrO4(ac) => AgtweeCrO4(s) + 2KNO3(ac)
Het oranje neerslag van zilverchromaat vormt zich.
CaCltwee(ac) + NatweeCO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (aq)
Het witte neerslag van calciumcarbonaat, ook wel kalksteen genoemd, vormt zich.
Geloof (NO33(aq) + 3NaOH (aq) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)
Ten slotte vormt zich het oranje neerslag van ijzer (III) hydroxide. Neerslagreacties produceren dus elke verbinding.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.