Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑gray3

Jak zapisywać równania reakcji strąceniowych?

Jak możesz się już domyśleć, reakcje strącaniareakcja strąceniowareakcje strącania są tymi, w których powstaje praktycznie nierozpuszczalny lub bardzo trudno rozpuszczalny osad. Do przeprowadzenia tego typu reakcji zazwyczaj wykorzystujemy rozpuszczalne w wodzie substraty. Natomiast w wyniku reakcji powstaje nierozpuszczalny produkt:

AB(aq)+CD(aq)AC(s)+BD(aq)

Jest to przykład reakcji wymianyreakcja wymianyreakcji wymiany podwójnej. Zwróć uwagę na indeks (s), który oznacza osad związku, z kolei indeks (aq) – substancje rozpuszczone w wodzie. Niektóre indywidua chemiczne występują po prawej i lewej stronie równania reakcji –nazywamy je jonami towarzyszącymi. Nie biorą udziału w reakcji chemicznej. Można wtedy to równanie skrócić, skreślając powtarzające się indywidua.

Oczywiście możliwe jest zaprojektowanie reakcji strąceniowej, w wyniku której powstają dwa nierozpuszczalne produkty. Niemniej ze względów praktycznych (konieczność rozdzielania mieszaniny osadów) reakcji takich zazwyczaj się nie przeprowadza. Podobnie jeden z substratów wykorzystywanych w reakcjach strąceniowych może być substancją nierozpuszczalną w wodzie, ale w momencie projektowania takiej reakcji chemicznej trzeba wziąć pod uwagę również inne czynniki, jak choćby wzajemną moc elektrolitów czy zależność rozpuszczalności w wodzie trudno rozpuszczalnego substratu i produktu. W tej lekcji przyjrzymy się jednak najprostszym sytuacjom – będziemy stosować tylko rozpuszczalne w wodzie substraty, a reakcje zaprojektujemy w taki sposób, aby w jej wyniku powstał tylko jeden produkt trudno rozpuszczalny w wodzie.

R18EjklN6rCk2
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Reakcje strąceniowe
    • Elementy należące do kategorii Reakcje strąceniowe
    • Nazwa kategorii: sól-sól
    • Nazwa kategorii: sól-kwas
    • Nazwa kategorii: sól-zasada
    • Koniec elementów należących do kategorii Reakcje strąceniowe
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W projektowaniu reakcji strąceniowych niezwykle ważna jest znajomość tabeli rozpuszczalności. Przedstawia ona rozpuszczalnośćrozpuszczalnośćrozpuszczalność związków.

R1KhH4iNqXbXW1
Tabela rozpuszczalności
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ważne!

W celu zapisania równania reakcji strąceniowej wykonaj następujące kroki:

  • zapisz równanie reakcji w formie cząsteczkowej;

  • pamiętaj o sprawdzeniu, czy zastosowane substraty są rozpuszczalne, i czy jeden z produktów (ale nie oba) wytrącają się w postaci osadu;

  • zapisz pełne jonowe równanie reakcji;

  • usuń jony towarzyszące;

  • zapisz równanie reakcji w formie jonowej skróconej;

  • pamiętaj o ustaleniu współczynników stechiometrycznych reakcji chemicznej.

bg‑gray3

Reakcja strąceniowa sól‑sól

Czy wiesz, że reakcje strąceniowe można wykorzystać do zidentyfikowania składu próbek? Przykładem jest rozróżnienie wody destylowanej od trucizny – wodnego roztworu chlorku baru ( BaCl 2 ).

1
Polecenie 1

W pewnym laboratorium chemicznym badacz korzystał z wody destylowanej oraz wodnego roztworu chlorku cyny(II). Po skończonej pracy musiał posprzątać stanowisko pracy – wodę należało wylać do zlewu, a roztwór chlorku cyny(II) do zbiornika na trucizny. Obie ciecze znajdowały się w nieopisanych zlewkach, a ponieważ obie są bezbarwne oraz nie posiadają zapachu, to badacz postanowił wykonać doświadczenie, w którym odróżni je od siebie.

Zapoznaj się z poniższym doświadczeniem, a następnie, na podstawie obserwacji oraz wniosków, zapisz równania reakcji w formie cząsteczkowej, jonowej oraz jonowej skróconej.

R16k5bNIALvm6
Analiza doświadczenia: Identyfikacja składu próbek z wykorzystaniem reakcji strąceniowych. Problem badawczy: Jak odróżnić wodę destylowaną od wodnego roztworu chlorku baru?. Hipoteza: Podczas reakcji chlorku baru z azotanem(V) srebra wytrąca się nierozpuszczalny osad. Sprzęt laboratoryjny: probówki statyw pipeta. Odczynniki chemiczne: wodny roztwór azotanu(V) srebra. Przebieg eksperymentu: Naczynia zawierające ciecze o nieznanym składzie opisano kolejno cyframi I i II.Na statywie umieszczono dwie probówki opisane cyframi I i II. Do próbówki I odmierzono niewielką ilość cieczy o nieznanym składzie z naczynia I, a do probówki II 5 odmierzono niewielką ilość cieczy o nieznanym składzie z naczynia II. Do probówki I i probówki II dodano niewielką ilość roztworu azotanu(V) srebra i delikatnie wymieszano. Obserwacje: Bezbarwna ciecz w probówce I po dodaniu roztworu azotanu(V) srebra nie zmienia zabarwienia, stanu skupienia ani konsystencji. Po dodaniu azotanu(V) srebra do bezbarwnej cieczy w probówce II wytrąca się na jej dnie biały, serowaty osad. Wnioski: W naczyniu I znajduje się woda destylowana. Po dodaniu do niej roztwory azotanu(V) srebra nie zachodzi reakcja strąceniowa. Roztwór azotanu(V) srebra zostaje rozcieńczony. W naczyniu II znajduje się roztwór chlorku baru. Po dodaniu azotanu(V)srebra zachodzi reakcja strąceniowa w wyniku której powstaje nierozpuszczalny osad chlorku srebra. Równania reakcji chemicznej: Równania reakcji zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Analiza doświadczenia: Identyfikacja składu próbek z wykorzystaniem reakcji strąceniowych.

Problem badawczy: Jak odróżnić wodę destylowaną od wodnego roztworu chlorku cyny(II)?

Hipoteza: Podczas reakcji chlorku cyny(II) z azotanem(V) srebra(I) wytrąca się nierozpuszczalny osad.

Sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw, pipeta.

Odczynniki chemiczne: wodny roztwór azotanu(V) srebra.

Przebieg eksperymentu:

1. Naczynia zawierające ciecze o nieznanym składzie opisano kolejno cyframi 1 i 2.

2. Na statywie umieszczono dwie probówki opisane cyframi 1 i 2.

3. W probówce nr 1 odmierzono niewielką ilość cieczy o nieznanym składzie z naczynia 1, a w probówce nr 2 odmierzono niewielką ilość cieczy o nieznanym składzie z naczynia 2.

4. Do probówki nr 1 i 2 dodano niewielką ilość roztworu azotanu(V) srebra i delikatnie wymieszano.

Obserwacje:

Bezbarwna ciecz w probówce nr 1 ,po dodaniu roztworu azotanu(V) srebra, nie zmienia zabarwienia, stanu skupienia ani konsystencji.

Po dodaniu azotanu(V) srebra do bezbarwnej cieczy w probówce nr 2 wytrąca się na jej dnie biały, serowaty osad.

Wnioski: W naczyniu 1 znajduje się woda destylowana. Po dodaniu do niej roztworu azotanu(V) srebra nie zachodzi reakcja strąceniowa. Roztwór azotanu(V) srebra zostaje rozcieńczony. W naczyniu 2 znajduje się roztwór chlorku cyny(II). Po dodaniu azotanu(V)srebra zachodzi reakcja strąceniowa, w wyniku której powstaje nierozpuszczalny osad chlorku srebra.

R1CaCZv7bDm2B
(Uzupełnij).
bg‑gray3

Reakcja strąceniowa sól‑wodorotlenek

Przykładem reakcji strąceniowej z użyciem wodorotlenku jest strącanie jonów ołowiu(II) przy pomocy NaOH, wykorzystywane podczas oczyszczania odpadów przemysłowych z jonów ołowiu(II), które należą do jonów metali ciężkich.

Pb2+(aq)+2 NaOH(aq)Pb(OH)2(s)+ 2 Na+(aq)
Pb2+(aq)+2 Na+(aq)+ 2 OH-(aq)Pb(OH)2(s)+2 Na+(aq)

Po usunięciu jonów towarzyszących, otrzymujemy:

Pb2+(aq)+2 OH-(aq)Pb(OH)2(s)
1
Ćwiczenie 1

Zapisz równanie reakcji wodorotlenku sodu z siarczanem(VI) żelaza(II). Czy jest ona przykładem reakcji strąceniowej?

RFxHzxPBnWF7F
Równanie reakcji zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
RXrexheIEYp9O
(Uzupełnij).
bg‑gray3

Reakcja strąceniowa sól‑kwas

Przykładem reakcji strąceniowej sól‑kwas może być wytrącenie chlorku srebra w reakcji azotanu(V) srebra(I) z kwasem chlorowodorowym.

HCl(aq)+AgNO3(aq)AgCl(s)+HNO3(aq)

Zarówno kwas chlorowodorowy, azotan(V) srebra, jak i kwas azotowy(V) są rozpuszczalne w wodzie. Po zapisaniu równania reakcji w formie jonowej można usunąć jony towarzyszące, a następnie napisać równanie w formie jonowej skróconej, z którego wynika, że aniony chlorkowe reagują z kationami srebra, w wyniku czego powstaje nierozpuszczalny osad chlorku srebra.

H3O+(aq)+Cl-(aq)+Ag+(aq)+NO3-(aq)AgCl(s)+H3O+(aq)+NO3-(aq)
Cl-(aq)+Ag+(aq)AgCl(s)
bg‑gray2

Oddzielanie od siebie jonów z wykorzystaniem reakcji strąceniowych

1
Polecenie 2

W probówce znajdują się roztwory soli azotanowych(V) następujących kationów: ołowiu(II) oraz niklu(II). W jaki sposób, mając do dyspozycji roztwory bromku sodu, wodorotlenku sodu oraz węglanu sodu, można oddzielić od siebie poszczególne jony metali w postaci nierozpuszczalnych osadów ich związków?

RDDX9l8J6cOn4
Analiza doświadczenia: Wydzielanie z roztworu jonów Pb2+ i Ni2+ w postaci nierozpuszczalnych osadów. Problem badawczy: W jaki sposób oddzielić od siebie jony Pb2+ i Ni2+, wykorzystując reakcje strąceniowe? Hipoteza: Jony Pb2+ i Ni2+ można od siebie oddzielić poprzez wytrącenie ich w postaci nierozpuszczalnych związków, stosując reakcje strąceniowe, gdzie w każdej z reakcji wytrąca się w formie osadu tylko jeden związek chemiczny. Sprzęt laboratoryjny: zlewki, cylinder miarowy, lejek, sączki karbowane, pipeta.
RtS3K3SdNI1er
(Uzupełnij).
Polecenie 3

Uzupełnij doświadczenie wydzielania z roztworu jonów: Mg2+, Ba2+Zn2+. Na podstawie tabeli rozpuszczalności zaproponuj, jakich użyjesz odczynników, aby je od siebie oddzielić. Zapisz przebieg eksperymentu, obserwacje, wnioski oraz równania reakcji.

R1NAz4Y0tr9J5
Analiza doświadczenia: Wydzielanie z roztworu jonów Mg2+, Ba2+ i Zn2+ w postaci nierozpuszczalnych osadów. Problem badawczy: W jaki sposób oddzielić od siebie jony Mg2+, Ba2+ i Zn2+, wykorzystując reakcje strąceniowe? Hipoteza: Jony Mg2+, Ba2+ i Zn2+ można od siebie oddzielić poprzez wytrącenie ich w postaci nierozpuszczalnych związków, stosując reakcje strąceniowe, gdzie w każdej z nich wytrąca się w formie osadu tylko jeden związek chemiczny. Sprzęt laboratoryjny: zlewki; cylinder miarowy; lejek; sączki karbowane; pipeta.
RCyHmkIkJ4Ou3
(Uzupełnij).
Dla zainteresowanych

Jakie jony pozostały w roztworze po przeprowadzonym doświadczeniu?

bg‑gray2

Iloczyn rozpuszczalności

Iloczyn rozpuszczalności (Kso) wskazuje, jakie stężenia jonów ([Mx+], [Xm]) należy osiągnąć, aby wytrącić osad.

Jeżeli iloczyn stężeń jonowych trudno rozpuszczalnego elektrolituelektrolitelektrolitu (podniesionych do odpowiednich potęg – m, x) jest mniejszy od jego iloczynu rozpuszczalności, to osad nie wytrąca się, a substancja całkowicie rozpuszcza się w wodzie (roztwór nienasyconyroztwór nienasyconyroztwór nienasycony).

Kso>[Mx+]m·[Xm]x

Jeżeli iloczyn stężeń jonów (podniesionych do odpowiednich potęg) trudno rozpuszczalnego elektrolitu równa się jego iloczynowi rozpuszczalności, to otrzymujemy roztwór nasyconyroztwór nasyconyroztwór nasycony, a układ znajduje się w stanie równowagi dynamicznej.

Kso=[Mx+]m·[Xm]x

Warto zauważyć, że stężenie jednego z jonów może przyjmować dowolną wartość, pod warunkiem, że stężenie drugiego jonu będzie takie, aby spełniona była powyższa zależność.

Jeżeli iloczyn stężeń jonowych trudno rozpuszczalnego elektrolitu (podniesionych do odpowiednich potęg) w roztworze jest większy od iloczynu rozpuszczalności, to należy spodziewać się wytrącenia nadmiaru substancji:

Kso<[Mx+]m·[Xm]x

Słownik

autoprotoliza
autoprotoliza

autojonizacja, autodysocjacja, dysocjacja elektrolityczna rozpuszczalnika amfiprotycznego, zachodząca wskutek wymiany protonów między jego cząsteczkami

reakcja wymiany
reakcja wymiany

reakcja chemiczna, w której reagują dwa lub więcej substratów, dając dwa lub więcej produktów

reakcja strąceniowa
reakcja strąceniowa

reakcja, w wyniku której otrzymujemy jeden ze składników roztworu w postaci trudno rozpuszczalnego osadu

rozpuszczalność
rozpuszczalność

wartość liczbowa, określająca, jaką maks. porcję danej substancji można rozpuścić w danym rozpuszczalniku; wyrażana zwykle w g substancji/100 g rozpuszczalnika, ale czasami również w formie stężenia molowego nasyconego roztworu

elektrolit
elektrolit

(gr. ḗlektron „bursztyn”, lytós „rozpuszczalny”) związek chemiczny, który ulega procesowi rozpadu na jony pod wpływem wody i jest zdolny do przewodzenia prądu elektrycznego; gdy jest całkowicie zdysocjowany, mówimy o elektrolicie mocnym

roztwór nasycony
roztwór nasycony

roztwór, w którym w danych warunkach ciśnienia i temperatury zwykle nie da się rozpuścić większej ilości danej substancji

roztwór nienasycony
roztwór nienasycony

roztwór, którego stężenie substancji rozpuszczonej jest mniejsze niż rozpuszczalność tej substancji w danych warunkach ciśnienia i temperatury

Bibliografia

Atkins P., Jones L., Chemia ogólna. Cząstki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

Encyklopedia PWN

Rosołowski S., Pracowania chemiczna – analiza jakościowa, Warszawa 1993.

Sobczak J., Pazdro K., Dobkowska Z., Chemia. Słownik szkolny, Warszawa 1993.