Reaksi Pemanasan dan Contoh Terkejut



The tergesa-gesa o pemendakan kimia adalah proses yang terdiri daripada pembentukan pepejal tidak larut dari campuran dua penyelesaian homogen. Tidak seperti hujan hujan dan salji, dalam jenis hujan ini "hujan lebat" dari permukaan cecair.

Dalam dua penyelesaian homogen, ion dibubarkan di dalam air. Apabila berinteraksi dengan ion lain (pada masa pencampuran), interaksi elektrostatik mereka membolehkan pertumbuhan kristal atau pepejal gelatin. Oleh kerana graviti, pepejal ini berakhir mendepositkan di bahagian bawah bahan kaca.

Pemendakan dikawal oleh keseimbangan ionik, yang bergantung kepada banyak pembolehubah: dari kepekatan dan sifat spesies yang campur tangan ke suhu air dan masa sentuhan yang dibenarkan padu dengan air.

Di samping itu, tidak semua ion dapat mewujudkan keseimbangan ini, atau yang sama, tidak semua dapat menepati larutan pada kepekatan yang sangat rendah. Sebagai contoh, untuk mengendapkan NaCl, perlu menguapkan air atau menambah garam.

Penyelesaian tepu bererti bahawa ia tidak lagi boleh membubarkan lebih padat, jadi ia merebak. Oleh sebab itu, pemendakan juga merupakan isyarat jelas bahawa larutan itu tepu.

Indeks

  • 1 Reaksi pemendakan
    • 1.1 Pembentukan Precipitasi
  • 2 Produk kelarutan
  • 3 Contoh
  • 4 Rujukan

Tindak balas pemendakan

Memandangkan penyelesaian dengan ion A terlarut dan yang lain dengan ion B, apabila mencampurkan persamaan kimia reaksi itu meramalkan:

A+(ac) + B-(ac) <=> AB (s)

Bagaimanapun, "hampir" mustahil untuk A dan B bersendirian pada mulanya, semestinya perlu disertai dengan ion lain dengan caj yang bertentangan.

Dalam kes ini, A+ membentuk sebatian larut dengan spesies C-, dan B- tidak sama dengan spesies D+. Oleh itu, persamaan kimia kini menambahkan spesies baru:

AC (ac) + DB (ac) <=> AB (s) + DC (ac)

Spesies A+ menggantikan spesies D+ untuk membentuk AB pepejal; pada gilirannya, spesies C- pindah ke B- untuk membentuk DC pepejal larut.

Iaitu, penggantian berganda berlaku (tindak balas metatesis). Kemudian, tindak balas pemendakan adalah tindak balas anjakan ion berganda.

Sebagai contoh dalam imej di atas, bikar mengandungi kristal emas plumbum (II) iodida (PbI).2), produk reaksi yang diketahui "mandi emas":

Pb (NO3)2(ac) + 2KI (aq) => PbI2(s) + 2KNO3(aq)

Menurut persamaan sebelumnya, A = Pb2+, C-= TIDAK3-, D = K+ dan B = I-.

Pembentukan precipitate

Dinding tembikar menunjukkan air pekat akibat panas yang hebat. Untuk tujuan apa airnya dipanaskan? Untuk memperlahankan proses pembentukan kristal PbI2 dan menyerlahkan kesan mandi keemasan.

Apabila menghadapi dua anion saya-, Pb kation2+ Ia membentuk nukleus kecil tiga ion, yang tidak cukup untuk membina kristal. Begitu juga, di kawasan lain penyelesaian ion lain juga berkumpul untuk membentuk nukleus; proses ini dikenali sebagai nukleasi.

Nuklei ini menarik ion lain, dan dengan itu tumbuh membentuk zarah koloid, yang bertanggungjawab terhadap kekeruhan kuning penyelesaian.

Dengan cara yang sama, zarah-zarah ini berinteraksi dengan orang lain untuk menyebabkan bekuan, dan pembekuan ini dengan yang lain, akhirnya menyebabkan endapan.

Bagaimanapun, apabila ini berlaku, kesan mendakan dari jenis gelatin, dengan kristal cerah beberapa kristal "mengembara" melalui larutan. Ini kerana kelajuan nukleasi adalah lebih besar daripada pertumbuhan nukleus.

Sebaliknya, pertumbuhan maksimum nukleus tercermin dalam kristal yang cemerlang. Untuk menjamin kristal ini, penyelesaiannya harus sedikit tertutup, yang dicapai dengan meningkatkan suhu sebelum pemendakan.

Oleh itu, apabila penyelesaiannya sejuk, teras mempunyai masa yang cukup untuk berkembang. Di samping itu, kerana kepekatan garam tidak begitu tinggi, suhu mengawal proses nukleasi. Oleh itu, kedua-dua pembolehubah ini memanfaatkan rupa kristal PbI2.

Produk kelarutan

PbI2 mewujudkan keseimbangan di antara ini dan ion dalam larutan:

PbI2(s) <=> Pb2+(ac) + 2I-(ac)

Pemalar keseimbangan ini dipanggil pemalar kelarutan produk, Kps. Istilah "produk" merujuk kepada pendaraban kepekatan ion yang membentuk pepejal:

Kps= [Pb2+] [I-]2

Di sini pepejal terdiri daripada ion yang dinyatakan dalam persamaan; Walau bagaimanapun, ia tidak menganggap pepejal dalam pengiraan ini.

Konsentrasi ion Pb2+ dan ion saya- mereka adalah sama dengan kelarutan PbI2. Iaitu, dengan menentukan kelarutan satu ini dapat dikira yang lain dan pemalar Kps.

Apakah nilai K untuk?ps untuk beberapa sebatian larut dalam air? Ia adalah ukuran tahap ketidaksuburan sebatian pada suhu tertentu (25ºC). Oleh itu, semakin kecil Kps, lebih tidak larut.

Oleh itu, apabila nilai ini dibandingkan dengan sebatian lain, ia boleh diramalkan pasangan yang mana (contohnya, AB dan DC) akan mendakan terlebih dahulu. Dalam kes sebatian hipotesis DC, Knyaps ia mungkin begitu tinggi sehingga untuk mendakan ia memerlukan lebih banyak kepekatan D+ atau C- dalam penyelesaian.

Ini adalah kunci kepada apa yang dikenali sebagai preskripsi hujan. Juga, mengetahui Kps untuk garam tidak larut, jumlah minimum boleh dikira untuk mendakannya dalam satu liter air.

Walau bagaimanapun, dalam kes KNO3 tidak ada keseimbangan sedemikian, jadi ia tidak mempunyai Kps. Malah, ia adalah garam sangat larut dalam air.

Contohnya

Reaksi pemendapan adalah salah satu proses yang memperkaya dunia tindak balas kimia. Beberapa contoh tambahan (selain hujan emas) adalah:

AgNO3(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO3(ac)

Imej atas menggambarkan pembentukan endapan perak klorida perak. Secara umum, kebanyakan sebatian perak mempunyai warna putih.

BaCl2(ac) + K2SO4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (ac)

A precipitate barium sulfat putih terbentuk.

2CUS4(ac) + 2NaOH (ac) => Cu2(OH)2SO4(s) + Na2SO4(ac)

Endapan kebiruan tembaga (II) dibasic sulfat dibentuk.

2AgNO3(ac) + K2CrO4(ac) => Ag2CrO4(s) + 2KNO3(ac)

Kromat perak yang terbentuk jingga terbentuk.

CaCl2(ac) + Na2CO3(ac) => CaCO3(s) + 2NaCl (ac)

Cecair putih kalsium karbonat, juga dikenali sebagai batu kapur, dibentuk.

Iman (NO3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)

Akhirnya, jeruk jeruk (III) hidroksida terbentuk. Dengan cara ini, reaksi hujan menghasilkan apa-apa sebatian.

Rujukan

  1. Hari, R., & Underwood, A. Kimia Analisis Kuantitatif (edisi kelima). Dewan Prentice PEARSON, p 97-103.
  2. Der Kreole. (6 Mac 2011). Hujan emas. [Rajah] Diperoleh pada 18 April 2018, dari: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 April 2017). Definisi Reaksi Pemanasan. Diambil pada 18 April 2018, dari: thoughtco.com
  4. Prinsip le Châtelier: Reaksi Pemendakan. Diperoleh pada 18 April 2018, dari: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Reaksi Kimia I: Persamaan ionik bersih. Diperoleh pada 18 April 2018, dari: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8 Oktober 2012). Perak klorida (AgCl). [Rajah] Diperoleh pada 18 April 2018, dari: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Ed ed.). Pembelajaran CENGAGE, p 150, 153, 776-786.