4.9: Reakcje wytrącania

W reakcji wytrącania wodne roztwory rozpuszczalnych soli reagują, dając nierozpuszczalny związek jonowy – osad. Reakcja zachodzi, gdy przeciwnie naładowane jony w roztworze pokonują przyciąganie do wody i wiążą się ze sobą, tworząc osad, który oddziela się od roztworu. Ponieważ takie reakcje polegają na wymianie jonów między związkami jonowymi w roztworze wodnym, określa się je również jako podwójne przemieszczenie, podwójną wymianę, reakcje wymiany lub reakcje metatezy (po grecku “transponować”). Reakcja wytrącania jest stosowana jako technika analityczna do identyfikacji jonów metali w związku oraz metody grawimetryczne do określania składu materii.  
 
Stopień, w jakim substancja może być rozpuszczona w wodzie lub dowolnym rozpuszczalniku, jest ilościowo wyrażony jako jej rozpuszczalność, zdefiniowana jako maksymalne stężenie substancji, które można osiągnąć w określonych warunkach. Mówi się, że substancje o stosunkowo dużych rozpuszczalnościach są rozpuszczalne. Substancja wytrąca się, gdy warunki roztworu są takie, że jej stężenie przekracza jej rozpuszczalność. Mówi się, że substancje o stosunkowo niskiej rozpuszczalności są nierozpuszczalne, a są to substancje, które łatwo wytrącają się z roztworu.

Na przykład wytrącanie się obserwuje się, gdy mieszaniny roztworów jodku potasu i azotanu ołowiu powodują powstanie stałego jodku ołowiu:

Obserwacja ta jest zgodna z wytycznymi dotyczącymi rozpuszczalności: jedynym nierozpuszczalnym związkiem spośród wszystkich zaangażowanych jest jodek ołowiu, jeden z wyjątków od ogólnej rozpuszczalności soli jodku.

Równanie jonowe netto reprezentujące tę reakcję to:

Wytyczne dotyczące rozpuszczalności mogą być wykorzystane do przewidywania, czy reakcja wytrącania wystąpi po zmieszaniu ze sobą roztworów rozpuszczalnych związków jonowych. Wystarczy zidentyfikować wszystkie jony obecne w roztworze, a następnie rozważyć, czy możliwe parowanie kation-anion może spowodować powstanie nierozpuszczalnego związku. 

Na przykład mieszanie roztworów azotanu srebra i fluorku sodu da roztwór zawierający jony Ag⁺, NO₃⁻, Na⁺ i F⁻. Oprócz dwóch związków jonowych pierwotnie obecnych w roztworach, AgNO₃ i NaF, z tego zbioru jonów można uzyskać dwa dodatkowe związki jonowe:_NaNO3 i AgF. Wytyczne dotyczące rozpuszczalności wskazują, że wszystkie sole azotanowe są rozpuszczalne, ale AgF jest jednym z wyjątków od ogólnej rozpuszczalności soli fluorkowych. W związku z tym przewiduje się, że wystąpi reakcja wytrącania, zgodnie z opisem następujących równań:

Ten tekst został zaadaptowany z OpenStax Chemistry 2e, Sekcja 4.2: Klasyfikacja reakcji chemicznych.