4.9:

Reakcje wytrącania

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Precipitation Reactions
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

48,611 Views

03:10 min
September 03, 2020

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:

Eq1

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:

Eq2

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:

Eq3

Eq4

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