Πώς να προβλέψετε τα ιζήματα χρησιμοποιώντας κανόνες διαλυτότητας
Όταν δύο υδατικά διαλύματα ιοντικών ενώσεων αναμειγνύονται μεταξύ τους, η προκύπτουσα αντίδραση μπορεί να παράγει ένα στερεό ίζημα. Αυτός ο οδηγός θα δείξει πώς να χρησιμοποιήσετε τους κανόνες διαλυτότητας για ανόργανες ενώσεις για να προβλέψετε εάν το προϊόν θα παραμείνει σε διάλυμα ή θα σχηματίσει ίζημα.
Τα υδατικά διαλύματα ιοντικών ενώσεων αποτελούνται από τα ιόντα που συνθέτουν την ένωση που έχει διασταθεί σε νερό. Αυτά τα διαλύματα παρουσιάζονται σε χημικές εξισώσεις με τη μορφή:AB(aq) όπου Α είναι το κατιόν και Β είναι το ανιόν.
Όταν αναμιγνύονται δύο υδατικά διαλύματα, τα ιόντα αλληλεπιδρούν για να σχηματίσουν προϊόντα.
AB(aq) + CD(aq) → προϊόντα
Αυτή η αντίδραση είναι γενικά μια αντίδραση διπλής αντικατάστασης με τη μορφή:
AB(aq) + CD(aq) → AD + CB
Το ερώτημα παραμένει, το AD ή το CB θα παραμείνουν σε διάλυμα ή θα σχηματίσουν ένα στερεό ίζημα;
Θα σχηματιστεί ένα ίζημα εάν η προκύπτουσα ένωση είναι αδιάλυτη στο νερό. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα νιτρικού αργύρου (AgNO3 ) αναμιγνύεται με διάλυμα βρωμιούχου μαγνησίου (MgBr2 ). Η ισορροπημένη αντίδραση θα ήταν:
2 AgNO3 (aq) + MgBr2 → 2 AgBr(?) + Mg(NO3 )2 (?)
Πρέπει να καθοριστεί η κατάσταση των προϊόντων. Είναι τα προϊόντα διαλυτά στο νερό;
Σύμφωνα με τους κανόνες διαλυτότητας, όλα τα άλατα αργύρου είναι αδιάλυτα στο νερό με εξαίρεση τον νιτρικό άργυρο, τον οξικό άργυρο και τον θειικό άργυρο. Επομένως, το AgBr θα καταβυθιστεί.
Η άλλη ένωση Mg(NO3 )2 θα παραμείνει σε διάλυμα επειδή όλα τα νιτρικά άλατα, (ΟΧΙ3 ), είναι διαλυτά στο νερό. Η προκύπτουσα ισορροπημένη αντίδραση θα ήταν:
2 AgNO3 (aq) + MgBr2 → 2 AgBr(s) + Mg(NO3 )2 (aq)
Εξετάστε την αντίδραση:
KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → προϊόντα
Ποια θα ήταν τα αναμενόμενα προϊόντα και θα σχηματιστεί ένα ίζημα;
Τα προϊόντα πρέπει να αναδιατάξουν τα ιόντα σε:
KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → KNO3 (?) + PbCl2 (?)
Μετά την εξισορρόπηση της εξίσωσης,
2 KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → 2 KNO3 (?) + PbCl2 (?)
KNO3 θα παραμείνει σε διάλυμα αφού όλα τα νιτρικά είναι διαλυτά στο νερό. Τα χλωρίδια είναι διαλυτά στο νερό με εξαίρεση τον άργυρο, τον μόλυβδο και τον υδράργυρο. Αυτό σημαίνει PbCl2 είναι αδιάλυτο και σχηματίζει ίζημα. Η τελική αντίδραση είναι:
2 KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → 2 KNO3 (aq) + PbCl2 (μικρό)
Οι κανόνες διαλυτότητας είναι μια χρήσιμη οδηγία για την πρόβλεψη εάν μια ένωση θα διαλυθεί ή θα σχηματίσει ίζημα. Υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τη διαλυτότητα, αλλά αυτοί οι κανόνες είναι ένα καλό πρώτο βήμα για τον προσδιορισμό του αποτελέσματος των αντιδράσεων υδατικού διαλύματος.
Συμβουλές για την επιτυχία Πρόβλεψη ιζήματος
Το κλειδί για την πρόβλεψη ενός ιζήματος είναι να μάθουμε τους κανόνες διαλυτότητας. Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στις ενώσεις που αναφέρονται ως "ελαφρώς διαλυτές" και να θυμάστε ότι η θερμοκρασία επηρεάζει τη διαλυτότητα. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου θεωρείται τυπικά διαλυτό στο νερό, ωστόσο εάν το νερό είναι αρκετά κρύο, το αλάτι δεν διαλύεται εύκολα. Οι ενώσεις μετάλλων μεταπτώσεως μπορεί να σχηματίσουν ένα ίζημα υπό ψυχρές συνθήκες, αλλά να διαλύονται όταν είναι πιο ζεστό. Επίσης, εξετάστε την παρουσία άλλων ιόντων σε ένα διάλυμα. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τη διαλυτότητα με απροσδόκητους τρόπους, προκαλώντας μερικές φορές τη δημιουργία ιζήματος όταν δεν το περιμένατε.
Πηγή
- Zumdahl, Steven S. (2005). Χημικές Αρχές (5η έκδ.). Νέα Υόρκη:Houghton Mifflin. ISBN 0-618-37206-7.
