The sraženina nebo chemické srážení Jedná se o proces, který spočívá v tvorbě nerozpustné pevné látky ze směsi dvou homogenních roztoků. Na rozdíl od srážek dešťů a sněhu, u tohoto typu srážek „prší pevně“ z povrchu kapaliny.
Ve dvou homogenních roztocích jsou ionty rozpuštěny ve vodě. Když tyto interagují s jinými ionty (v době míchání), jejich elektrostatické interakce umožňují růst krystalu nebo želatinové pevné látky. Působením gravitace se tato pevná látka nakonec usazuje na dně skleněného materiálu..
Srážení se řídí iontovou rovnováhou, která závisí na mnoha proměnných: od koncentrace a povahy intervenujících druhů po teplotu vody a povolenou dobu kontaktu pevné látky s vodou..
Navíc ne všechny ionty jsou schopné nastolit tuto rovnováhu, nebo co je stejné, ne všechny mohou nasytit roztok při velmi nízkých koncentracích. Například pro vysrážení NaCl je nutné odpařit vodu nebo přidat více soli..
Nasycený roztok znamená, že již nemůže rozpustit žádnou pevnější látku, takže se vysráží. Z tohoto důvodu je srážení také jasným znamením, že je roztok nasycený..
Rejstřík článků
Když vezmeme v úvahu roztok s rozpuštěnými ionty A a druhý s ionty B, po smíchání chemická rovnice reakce předpovídá:
NA+(ac) + B.-(ac) <=> Břišní svaly)
Je však „téměř“ nemožné, aby A a B byli zpočátku sami, nutně je třeba je doprovázet jinými ionty s opačnými náboji..
V tomto případě A+ tvoří rozpustnou sloučeninu s druhem C.-, a B- dělá to samé s druhem D.+. Chemická rovnice tedy nyní přidává nový druh:
AC (AC) + DB (AC) <=> AB (s) + DC (střídavý proud)
Druh A+ vytěsňuje druh D+ za vzniku pevné AB; zase druh C.- přesouvá do B- za vzniku rozpustného pevného DC.
To znamená, že dochází k dvojím posunům (reakce metateze). Srážecí reakce je tedy reakce s dvojitým iontovým vytěsněním.
Pro příklad na obrázku výše kádinka obsahuje zlaté krystaly jodidu olovnatého (PbIdva), produkt reakce známý jako „zlatá sprcha“:
Pb (č3)dva(ac) + 2KI (aq) => PbIdvas + 2KNO3(aq)
Podle předchozí rovnice A = Pbdva+, C-= NE3-, D = K.+ a B = já-.
Stěny kádinky ukazují kondenzovanou vodu z intenzivního tepla. Za jakým účelem se voda ohřívá? Zpomalit proces tvorby krystalů PbIdva a zdůraznit účinek zlaté sprchy.
Při setkání se dvěma anionty jsem-, kation Pbdva+ tvoří malé jádro ze tří iontů, což nestačí k vybudování krystalu. Podobně se v jiných oblastech roztoku shromažďují další ionty, aby vytvořily jádra; tento proces je znám jako nukleace.
Tato jádra přitahují další ionty, a tak rostou a vytvářejí koloidní částice, které jsou odpovědné za žluté zakalení roztoku..
Stejným způsobem tyto částice interagují s ostatními, aby vytvořily sraženiny, a tyto sraženiny s ostatními, aby nakonec vytvořily sraženinu..
Když k tomu však dojde, sraženina je želatinová a s jasnými náznaky některých krystalů „putujících“ roztokem. Je to proto, že rychlost nukleace je větší než růst jader..
Na druhé straně se maximální růst jádra odráží v brilantním krystalu. Aby byl tento krystal zaručen, musí být roztok mírně přesycený, čehož je dosaženo zvýšením teploty před srážením..
Jakmile se roztok ochladí, jádra mají dostatek času na růst. Kromě toho, protože koncentrace solí není příliš vysoká, teplota řídí proces nukleace. V důsledku toho obě proměnné prospívají vzhledu krystalů PbI.dva.
PbIdva vytváří rovnováhu mezi tímto a ionty v roztoku:
PbIdva(s) <=> Pbdva+(ac) + 2I-(ac)
Konstanta této rovnováhy se nazývá konstanta produktu rozpustnosti, K.ps. Termín „produkt“ označuje násobení koncentrací iontů, které tvoří pevnou látku:
K.ps= [Pbdva+] [Já-]dva
Zde je pevná látka složena z iontů vyjádřených v rovnici; to však v těchto výpočtech není považováno za solidní.
Koncentrace iontů Pbdva+ a já ionty- se rovnají rozpustnosti PbIdva. To znamená, že určením rozpustnosti jednoho z nich lze vypočítat rozpustnost druhého a konstanty K.ps.
Jaké jsou hodnoty K.ps pro sloučeniny špatně rozpustné ve vodě? Jde o míru stupně nerozpustnosti sloučeniny při určité teplotě (25 ° C). Čím menší je K.ps, tím je nerozpustnější.
Porovnáním této hodnoty s hodnotami jiných sloučenin lze tedy předpovědět, který pár (např. AB a DC) se vysráží jako první. V případě hypotetické sloučeniny DC, její Kps může být tak vysoká, že k vysrážení vyžaduje vyšší koncentrace D.+ nebo z C.- v řešení.
To je klíč k takzvanému frakčnímu srážení. Také znát K.ps pro nerozpustnou sůl lze vypočítat minimální množství pro vysrážení v litru vody.
V případě KNO3 taková rovnováha neexistuje, takže jí chybí K.ps. Ve skutečnosti jde o vysoce rozpustnou sůl..
Srážkové reakce jsou jedním z procesů, které obohacují svět chemických reakcí. Některé další příklady (kromě zlaté sprchy) jsou:
AgNO3(aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO3(ac)
Horní obrázek ilustruje tvorbu bílé sraženiny chloridu stříbrného. Obecně platí, že většina sloučenin stříbra má bílé barvy.
BaCldva(ac) + K.dvaSW4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (vod.)
Vytvoří se bílá sraženina síranu barnatého.
2 KURZ4(aq) + 2NaOH (aq) => Cudva(ACH)dvaSW4(s) + NadvaSW4(ac)
Vytvoří se modravá sraženina dibázického síranu měďnatého.
2 Agg3(ac) + K.dvaCrO4(ac) => AgdvaCrO4s + 2KNO3(ac)
Vytvoří se oranžová sraženina chromanu stříbrného.
CaCldva(ac) + NadvaCO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (vod.)
Vytvoří se bílá sraženina uhličitanu vápenatého, známá také jako vápenec.
Víra (č3)3(aq) + 3NaOH (aq) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)
Nakonec se vytvoří oranžová sraženina hydroxidu železitého. Srážecí reakce tedy produkují jakoukoli sloučeninu.
Zatím žádné komentáře