Réaction aux précipitations précipitées et exemples

Le hâte oprécipitation chimique c'est un processus qui consiste en la formation d'un solide insoluble à partir du mélange de deux solutions homogènes. À la différence de la précipitation de la pluie et de la neige, dans ce type de précipitations "il pleut" de la surface du liquide.

Dans deux solutions homogènes, les ions sont dissous dans l'eau. Lorsque ceux-ci interagissent avec d'autres ions (au moment du mélange), leurs interactions électrostatiques permettent la croissance d'un cristal ou d'un solide gélatineux. Sous l'effet de la gravité, ce solide finit par se déposer au fond du verre.

La précipitation est régie par un équilibre ionique, qui dépend de nombreuses variables: de la concentration et de la nature de l’espèce intermédiaire à la température de l’eau et au temps de contact du solide avec l’eau.

En outre, tous les ions ne sont pas en mesure d'établir cet équilibre, ou ce qui est identique, tous ne peuvent pas saturer la solution à de très faibles concentrations. Par exemple, pour précipiter le NaCl, il faut évaporer l'eau ou ajouter du sel.

Une solution saturée signifie qu’elle ne peut plus se dissoudre, elle précipite donc. C'est pour cette raison que les précipitations sont également un signal clair que la solution est saturée.

Index

• 1 réaction de précipitation
  • 1.1 Formation de précipité
• 2 produit de solubilité
• 3 exemples
• 4 références

Réaction de précipitation

En considérant une solution avec des ions A dissous et l’autre avec des ions B, lors du mélange, l’équation chimique de la réaction prédit:

Un⁺(ac) + B^-(ac) <=> AB (s)

Cependant, il est "presque" impossible que A et B soient seuls au départ, et doivent nécessairement être accompagnés d'autres ions de charges opposées.

Dans ce cas, A⁺ forme un composé soluble avec l'espèce C^-et B^- fait de même avec les espèces D⁺. Ainsi, l'équation chimique ajoute maintenant la nouvelle espèce:

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

L'espèce A⁺ déplace l'espèce D⁺ former le solide AB; à son tour, l’espèce C^- passer à B^- pour former le DC solide soluble.

C'est-à-dire que des doubles déplacements se produisent (réaction de métathèse). Ensuite, la réaction de précipitation est une réaction de déplacement à double ion.

Pour l'exemple de l'image ci-dessus, le bécher contient des cristaux dorés d'iodure de plomb (II) (PbI).₂), produit de la réaction connue "douche d'or":

Pb (NON₃)₂(ac) + 2KI (aq) => PbI₂(s) + 2KNO₃(aq)

Selon l'équation précédente, A = Pb²⁺C^-= NON₃^-, D = K⁺ et B = I^-.

Formation de précipité

Les parois du gobelet montrent de l'eau condensée à cause de la chaleur intense. Dans quel but l'eau est-elle chauffée? Ralentir le processus de formation des cristaux de PbI₂ et accentuer l'effet de la douche dorée.

Lorsque je rencontre deux anions I^-, le cation Pb²⁺ Il forme un minuscule noyau de trois ions, ce qui ne suffit pas pour construire un cristal. De même, dans d'autres régions de la solution, d'autres ions se rassemblent également pour former des noyaux; Ce processus est appelé nucléation.

Ces noyaux attirent d’autres ions et se développent ainsi pour former des particules colloïdales responsables de l’obscurcissement jaune de la solution.

De la même manière, ces particules interagissent avec d’autres pour provoquer la formation de caillots, et ces caillots avec d’autres, pour finalement créer le précipité.

Cependant, lorsque cela se produit, le précipité résulte du type gélatineux, avec des cristaux brillants "errant" à travers la solution. En effet, la vitesse de nucléation est supérieure à la croissance des noyaux.

D'autre part, la croissance maximale d'un noyau se reflète dans un cristal brillant. Pour garantir ce cristal, la solution doit être légèrement sursaturée, ce qui est obtenu en augmentant la température avant la précipitation.

Ainsi, lorsque la solution refroidit, les noyaux ont suffisamment de temps pour se développer. De plus, la concentration des sels n'étant pas très élevée, la température contrôle le processus de nucléation. Par conséquent, les deux variables bénéficient de l’apparence des cristaux de PbI₂.

Produit de solubilité

Le PbI₂ établit un équilibre entre ceci et les ions en solution:

PbI₂(s) <=> Pb²⁺(ac) + 2I^-(ac)

La constante de cet équilibre est appelée constante de produit de solubilité, K_ps. Le terme "produit" désigne la multiplication des concentrations des ions qui constituent le solide:

K_ps= [Pb²⁺] [I^-]²

Ici, le solide est composé des ions exprimés dans l'équation; cependant, il ne considère pas le solide dans ces calculs.

Concentrations d'ions Pb²⁺ et les ions I^- sont égaux à la solubilité de PbI₂. C'est-à-dire qu'en déterminant la solubilité de l'une, on peut calculer celle de l'autre et la constante K_ps.

Quelles sont les valeurs de K pour?_ps pour les quelques composés solubles dans l'eau? C'est une mesure du degré d'insolubilité du composé à une certaine température (25ºC). Ainsi, plus un K est petit_ps, est plus insoluble.

Par conséquent, lorsque l'on compare cette valeur à celle d'autres composés, on peut prédire quelle paire (par exemple, AB et DC) précipitera en premier. Dans le cas du composé hypothétique DC, son K_ps il peut être si élevé que pour précipiter il faut des concentrations plus élevées de D⁺ ou C^- en solution.

C'est la clé de ce qu'on appelle la précipitation fractionnée. Aussi, connaissant le K_ps pour un sel insoluble, la quantité minimale peut être calculée pour le précipiter dans un litre d'eau.

Cependant, dans le cas de KNO₃ il n'y a pas un tel équilibre, donc il manque K_ps. En fait, c'est un sel très soluble dans l'eau.

Des exemples

Les réactions de précipitation sont l'un des processus qui enrichissent le monde des réactions chimiques. Quelques exemples supplémentaires (outre la pluie d'or) sont:

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

L'image supérieure illustre la formation du précipité blanc de chlorure d'argent. En général, la plupart des composés d'argent ont des couleurs blanches.

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

Un précipité blanc de sulfate de baryum se forme.

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

Le précipité bleuâtre de sulfate de cuivre (II) dibasique est formé.

2AgNO₃(ac) + K₂Cro₄(ac) => Ag₂Cro₄(s) + 2KNO₃(ac)

Le précipité orange de chromate d'argent est formé.

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

Le précipité blanc de carbonate de calcium, également appelé calcaire, se forme.

La foi (non₃)₃(ac) + 3 NaOH (ac) => Fe (OH)₃(s) +3NaNO₃(ac)

Finalement, le précipité orange d'hydroxyde de fer (III) se forme. De cette manière, les réactions de précipitation produisent n'importe quel composé.

Références

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5. Prof. Botch. Réactions chimiques I: équations ioniques nettes. Récupéré le 18 avril 2018 de: lecturedemos.chem.umass.edu
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