Когда два водных раствора ионных соединений смешиваются вместе, в результате реакции может образовываться твердый осадок. В этом руководстве будет показано, как использовать правила растворимости неорганических соединений, чтобы предсказать, будет ли продукт оставаться в растворе или образовывать осадок.
Водные растворы ионных соединений состоят из ионов, составляющих соединение, диссоциированное в вода. Эти растворы представлены в химических уравнениях в виде: AB (aq), где A – катион, а B – анион.
Когда два водных раствора смешиваются, ионы взаимодействуют с образованием продуктов.
AB (aq) + CD (aq) → продукты
Эта реакция обычно представляет собой реакцию двойного замещения в форме:
AB (aq) + CD (aq) → AD + CB
Остается вопрос, останутся ли AD или CB в растворе или сформируют твердый осадок?
Если полученное соединение нерастворимо в воде, образуется осадок. Например, раствор нитрата серебра (AgNO 3 ) смешивают с раствором бромида магния (MgBr 2 ). Сбалансированная реакция будет следующей:
2 AgNO 3 (aq) + MgBr 2 → 2 AgBr (?) + Mg (NO 3 ) 2 (?)
Необходимо определить состояние продуктов. Растворимы ли продукты в воде?
Согласно правилам растворимости, все соли серебра не растворимы в воде, за исключением нитрата серебра, ацетата серебра и сульфата серебра. Следовательно, AgBr будет выпадать в осадок.
Другое соединение Mg (NO 3 ) 2 останется в растворе, потому что все нитраты, (NO 3 ) – , растворимы в воде. В результате сбалансированная реакция будет следующей:
2 AgNO 3 (водный) + MgBr 2 → 2 AgBr (s) + Mg (NO 3 ) 2 (aq)
Рассмотрим реакцию:
KCl (aq) + Pb (NO 3 ) 2 (aq) → products
Какими будут ожидаемые продукты и будет ли образовываться осадок?
Продукты должны перегруппировать ионы в :
KCl (водн.) + Pb (NO 3 ) 2 (водн.) → KNO 3 (?) + PbCl 2 (?)
После уравновешивания уравнения
2 KCl (aq) + Pb (NO 3 ) 2 (aq) → 2 KNO 3 (?) + PbCl 2 (?)
KNO 3 останется в растворе, поскольку все нитраты растворимы в воде. Хлориды растворимы в воде, за исключением серебра, свинца и ртути. Это означает, что PbCl 2 нерастворим и образует осадок. Завершенная реакция:
2 KCl (водн.) + Pb (NO 3 ) 2 (водн.) → 2 KNO 3 (водн.) + PbCl 2 (s)
Правила растворимости – полезный ориентир для предсказания того, будет ли соединение растворяться или образовывать осадок. Есть много других факторов, которые могут повлиять на растворимость, но эти правила – хороший первый шаг для определения результата реакций в водном растворе.
Советы по прогнозированию успеха Осадок
Ключом к предсказанию выпадения осадка является изучение правил растворимости.. Обратите особое внимание на соединения, указанные как «малорастворимые», и помните, что температура влияет на растворимость. Например, раствор хлорида кальция обычно считается растворимым в воде, но если вода достаточно холодная, соль растворяется с трудом. Соединения переходных металлов могут образовывать осадок в холодных условиях и растворяться, когда становится теплее. Также учитывайте присутствие в растворе других ионов. Это может повлиять на растворимость неожиданным образом, иногда вызывая образование осадка, которого вы не ожидали.
Источник
- Зумдал, Стивен С. (2005). Химические принципы (5-е изд.). Нью-Йорк: Хоутон Миффлин. ISBN 0-618-37206-7.