Back to chapter

4.9:

Neerslagsreactie

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

Languages

Share

Ionische vaste stoffen kunnen in water oplosbaar of niet in water oplosbaar zijn. In water oplosbare ionische vaste stoffen lossen op door uiteen te vallen of te dissociëren in ionen. Watermoleculen omringen vervolgens de gedissocieerde ionen om een waterige oplossing te vormen.In water onoplosbare ionische vaste stoffen blijven onopgelost of ongedissocieerd in waterige oplossingen. Als het mengen van waterige oplossingen van twee verschillende ionische verbindingen resulteert in een chemische reactie die een onoplosbare ionische vaste stof produceert het bezinksel genaamd is het een neerslagreactie. Het bezinksel blijft onopgelost en kan door filtratie van de oplossing worden gescheiden.Natriumchloride en zilvernitraat zijn in water oplosbare ionische verbindingen. Een waterige oplossing van natriumchloride bevat natriumionen en chloride-ionen in hun gedissocieerde vormen. Op dezelfde manier bevat een waterige oplossing van zilvernitraat gedissocieerde zilverionen en nitraationen.Wanneer de twee oplossingen worden gemengd, bevat de resulterende oplossing alle vier de ionen:de natrium-en zilverkationen en de chloride-en nitraatanionen. Omdat tegengesteld geladen ionen naar elkaar worden aangetrokken, kan het kation van elke reactant zich koppelen aan het anion van de andere reactant om nieuwe ionische producten te vormen. Dus natriumkationen koppelen zich aan nitraatanionen om natriumnitraat te vormen, en zilverkationen combineren met chloride-anionen om zilverchloride te vormen.Door naar de oplosbaarheidsregels te verwijzen, kunnen we bepalen of de ionische producten in water oplosbaar of niet in water oplosbaar zijn. Volgens deze gids zijn alle nitraatzouten zonder uitzondering in water oplosbaar. De meeste chloridezouten zijn in water oplosbaar, maar zilverzout is een uitzondering.Daarom is natriumnitraat een oplosbaar zout dat in de oplossing achterblijft als opgeloste natriumionen en nitraationen, terwijl zilverchloride een onoplosbaar zout is dat uit de oplossing neerslaat. De moleculaire vergelijking voor deze neerslagreactie suggereert dat waterig natriumchloride reageert met waterig zilvernitraat om waterig natriumnitraat en vast zilverchloride te vormen. Dit is een voorbeeld van een zoutmetathesereactie, die ook wel een dubbele uitwisselingsreactie wordt genoemd.Zoutmetathese is een chemisch proces waarbij de positieve en negatieve ionen van twee ionische reactanten partners uitwisselen om twee nieuwe ionische producten te vormen. In deze reactie wisselen natrium-en zilverkationen partners uit ze koppelen zich respectievelijk aan nitraat-en chloride-anionen om natriumnitraat en zilverchloride te vormen.

4.9:

Neerslagsreactie

In a precipitation reaction, aqueous solutions of soluble salts react to give an insoluble ionic compound – the precipitate. The reaction occurs when oppositely charged ions in solution overcome their attraction for water and bind to each other, forming a precipitate that separates out from the solution. Since such reactions involve the exchange of ions between ionic compounds in aqueous solution, they are also referred to as double displacement, double replacement, exchange reactions, or metathesis reactions (Greek for “to transpose”). A precipitation reaction is used as an analysis technique to identify metal ions in a compound and gravimetric methods for determining the composition of matter.  
 
The extent to which a substance may be dissolved in water, or any solvent, is quantitatively expressed as its solubility, defined as the maximum concentration of a substance that can be achieved under specified conditions. Substances with relatively large solubilities are said to be soluble. A substance will precipitate when solution conditions are such that its concentration exceeds its solubility. Substances with relatively low solubilities are said to be insoluble, and these are the substances that readily precipitate from solution.

For example, precipitation is observed when solutions of potassium iodide and lead nitrate are mixed, resulting in the formation of solid lead iodide:

Eq1

This observation is consistent with the solubility guidelines: The only insoluble compound among all those involved is lead iodide, one of the exceptions to the general solubility of iodide salts.

The net ionic equation representing this reaction is:

Eq2

The solubility guidelines may be used to predict whether a precipitation reaction will occur when solutions of soluble ionic compounds are mixed together. One merely needs to identify all the ions present in the solution and then consider if possible cation-anion pairing could result in an insoluble compound. 

For example, mixing solutions of silver nitrate and sodium fluoride will yield a solution containing Ag+, NO3, Na+, and F ions. Aside from the two ionic compounds originally present in the solutions, AgNO3 and NaF, two additional ionic compounds may be derived from this collection of ions: NaNO3 and AgF. The solubility guidelines indicate all nitrate salts are soluble but that AgF is one of the exceptions to the general solubility of fluoride salts. A precipitation reaction, therefore, is predicted to occur, as described by the following equations:

Eq3

Eq4

This text is adapted from OpenStax Chemistry 2e, Section 4.2: Classifying Chemical Reactions.