Όταν δύο υδατικά διαλύματα ιοντικών ενώσεων αναμειγνύονται μαζί, η αντίδραση που προκύπτει μπορεί να παράγει ένα στερεό ίζημα. Αυτός ο οδηγός θα δείξει πώς να χρησιμοποιήσετε το κανόνες διαλυτότητας για ανόργανες ενώσεις για να προβλέψουμε αν το προϊόν θα παραμείνει στο διάλυμα ή θα σχηματίσει ένα ίζημα.
Υδατικά διαλύματα ιοντικών ενώσεων αποτελούνται από τα ιόντα που αποτελούν την ένωση που διαχωρίζεται σε νερό. Αυτές οι λύσεις αντιπροσωπεύονται σε χημικές εξισώσεις με τη μορφή: AB (aq) όπου A είναι η κατιόν και Β είναι το ανιόν.
Όταν δύο υδατικά διαλύματα αναμειγνύονται, τα ιόντα αλληλεπιδρούν για να σχηματίσουν προϊόντα.
AB (aq) + CD (aq) → προϊόντα
Αυτή η αντίδραση είναι γενικά α διπλή αντίδραση αντικατάστασης με τη μορφή:
ΑΒ (υδ) + CD (υδ) → Αϋ + ΒΒ
Το ερώτημα παραμένει, το AD ή το CB θα παραμείνει σε λύση ή θα σχηματιστεί ένα στερεό ίζημα?
Θα σχηματιστεί ένα ίζημα εάν η προκύπτουσα ένωση είναι αδιάλυτη στο νερό. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα νιτρικού αργύρου (AgNO3) αναμιγνύεται με ένα διάλυμα βρωμιούχου μαγνησίου (MgBr
2 AgNO3(υδατ.) + MgBr2 → 2 AgBr (α) + Mg (ΝΟ3)2(?)
Η κατάσταση των προϊόντων πρέπει να καθοριστεί. Τα προϊόντα είναι διαλυτά στο νερό;
Σύμφωνα με τους κανόνες διαλυτότητας, όλα τα άλατα αργύρου είναι αδιάλυτα σε νερό, με εξαίρεση το νιτρικό άργυρο, το οξικό άργυρο και το θειικό άργυρο. Συνεπώς, το AgBr θα κατακρημνιστεί.
Η άλλη ένωση Mg (NO3)2 θα παραμείνει σε λύση επειδή όλα τα νιτρικά άλατα, (NO3)-, είναι διαλυτά στο νερό. Το αποτέλεσμα ισορροπημένη αντίδραση επιθυμών να φαίνεται ώς:
2 AgNO3(υδατ.) + MgBr2 → 2 AgBr (s) + Mg (NO3)2(aq)
Εξετάστε την αντίδραση:
KCl (aq) + Pb (ΝΟ3)2(aq) → προϊόντα
Ποια θα είναι τα αναμενόμενα προϊόντα και θα μορφή ιζήματος?
Τα προϊόντα θα πρέπει να αναδιατάσσουν τα ιόντα σε:
KCl (aq) + Pb (ΝΟ3)2(υδ) → ΚΝΟ3(Α) + PbCl2(?)
Μετά την εξισορρόπηση της εξίσωσης,
2 KCl (aq) + Pb (ΝΟ3)2(υδ) → 2 ΚΝΟ3(Α) + PbCl2(?)
KNO3 θα παραμείνει σε λύση, δεδομένου ότι όλα τα νιτρικά άλατα είναι διαλυτά στο νερό. Τα χλωρίδια είναι διαλυτά στο νερό, εκτός από το ασήμι, το μόλυβδο και τον υδράργυρο. Αυτό σημαίνει PbCl2 είναι αδιάλυτη και σχηματίζει ένα ίζημα. Η τελική αντίδραση είναι:
2 KCl (aq) + Pb (ΝΟ3)2(υδ) → 2 ΚΝΟ3(υδατ.) + PbCl2(μικρό)
Οι κανόνες διαλυτότητας είναι μια χρήσιμη κατευθυντήρια γραμμή για την πρόβλεψη εάν μια ένωση θα διαλυθεί ή θα σχηματίσει ένα ίζημα. Υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τη διαλυτότητα, αλλά αυτοί οι κανόνες είναι ένα καλό πρώτο βήμα για τον προσδιορισμό της έκβασης των αντιδράσεων υδατικού διαλύματος.
Το κλειδί για την πρόβλεψη ενός ιζήματος είναι να μάθουμε τους κανόνες διαλυτότητας. Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στις ενώσεις που αναφέρονται ως "ελαφρώς διαλυτές" και θυμηθείτε αυτό θερμοκρασία επηρεάζει τη διαλυτότητα. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου θεωρείται τυπικά διαλυτό στο νερό, αν όμως το νερό είναι αρκετά κρύο, το άλας δεν διαλύεται εύκολα. Μεταβατικές μεταλλικές ενώσεις μπορεί να σχηματίσουν ένα ίζημα υπό ψυχρές συνθήκες, αλλά να διαλύονται όταν είναι θερμότερο. Επίσης, εξετάστε την παρουσία άλλων ιόντων σε μια λύση. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τη διαλυτότητα με μη αναμενόμενους τρόπους, μερικές φορές προκαλώντας σχηματισμό ίζημα όταν δεν το περίμενα.