Przeczytaj

bg‑azure

Reakcje strącaniowe

Trudno rozpuszczalny lub praktycznie nierozpuszczalny osad uzyskuje się w reakcjach strąceniowychreakcja strąceniowareakcjach strąceniowych, na skutek zmieszania różnych typów związków chemicznych dobrze rozpuszczalnych w wodzie.

Poniżej przedstawiono cztery przykłady reakcji, w wyniku których można wytrącić osad.

Ważne!

W celu zapisania równań reakcji w formie jonowej należy przeanalizować, które ze związków są mocnymi elektrolitamimocny elektrolitmocnymi elektrolitami i ulegają całkowitej dysocjacji elektrolitycznejdysocjacja elektrolitycznadysocjacji elektrolitycznej. Należy pamiętać, że słabe elektrolity pozostają niezdysocjowane i zapisujemy je w formie cząsteczkowej.

RU91FRUnoGSJy1

Ilustracja przedstawiająca dwie probówki. W pierwszej umieszczony jest przeźroczysty roztwór kwasu solnego. Do wnętrza probówki skierowana jest strzałka, nad strzałką

{AgNO}_{3}

. Strzałka w prawo poprowadzona do drugiej probówki po dodaniu azotanu srebra. Probówka zawiera biały, kłaczkowaty osad. sól 1 + kwas 1 → sól 2↓ + kwas 2 Po zmieszaniu roztworu azotanu(V) srebra

{AgNO}_{3}

oraz kwasu chlorowodorowego (HCl) wytrąca się biały serowaty osad chlorku srebra(I) (AgCl). Równanie reakcji w formie cząsteczkowej:

{AgNO}_{3} + HCl \to AgCl ↓ + {HNO}_{3}

Równanie reakcji w formie jonowej:

{Ag}^{+} + {NO}_{3}^{-} + H_{3} O^{+} + {Cl}^{-} \to AgCl ↓ + H_{3} O^{+} + {NO}_{3}^{-}

Równanie reakcji w formie jonowej skróconej:

{Ag}^{+} + {Cl}^{-} \to AgCl ↓

Ważne: W reakcji soli z kwasem może się też strącać osad nierozpuszczalnego kwasu - np. kwasu metakrzemowego

H_{2} {S i O}_{3}

. Dodatkowo reakcja pomiędzy dwoma solami może zachodzić również bez wytrącenia osadu. Dzieje się tak w sytuacji, kiedy kwas dodawany jest mocniejszy od kwasu, którego reszta kwasowa buduje sól, albo kiedy kwas będący produktem jest lotny lub rozpada się na związki lotne:

H_{2} S, H_{2} {S O}_{3}, H_{2} {C O}_{3}

Ilustracja przedstawiająca dwie probówki. W pierwszej znajduje się przeźroczysty roztwór wodorotlenku sodu NaOH. Do wnętrza probówki skierowana jest strzałka, nad nią wzór sumaryczny

{NiCl}_{2}

. Strzałka w prawo do probówki po dodaniu chlorku niklu, w której to obecny jest ciemnozielony osad. sól 1 + wodorotlenek 1 → wodorotlenek 2↓ + sól 2 Po zmieszaniu roztworu chlorku niklu(II) (

{N i C l}_{2}

) oraz roztworu wodorotlenku sodu (NaOH) wytrąca się seledynowy osad wodorotlenku niklu(II) (

{N i O H}_{2}

). Równanie reakcji w formie cząsteczkowej:

{NiCl}_{2} + 2 NaOH \to Ni {(OH)}_{2} ↓ + 2 NaCl

Równanie reakcji w formie jonowej:

{Ni}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} + 2 {Na}^{+} + 2 {OH}^{-} \to Ni {(OH)}_{2} ↓ + 2 {Na}^{+} + 2 {Cl}^{-}

Równanie reakcji w formie jonowej skróconej:

{Ni}^{2 +} + 2 {OH}^{-} \to Ni {(OH)}_{2} ↓

Ważne W reakcji soli z wodorotlenkiem może się też strącać osad soli a nie wodorotlenku, np.: Równanie reakcji w formie cząsteczkowej:

Ba (OH)_{2} + K_{2} {SO}_{4} \to {BaSO}_{4} ↓ + 2 KOH

Równanie reakcji w formie jonowej:

{Ba}^{2 +} + 2 {OH}^{-} + 2 K^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {BaSO}_{4} ↓ + 2 {OH}^{-} + 2 K^{+}

Równanie reakcji w formie jonowej skróconej:

{Ba}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} \to {BaSO}_{4} ↓

Ilustracja przedstawiająca dwie probówki. W pierwszej znajduje się zielonkawy roztwór

{FeCl}_{2}

. Do wnętrza probówki skierowana jest strzałka, nad nią wzór sumaryczny

K_{2} S

. Od probówki strzałka w prawo poprowadzona do drugiej probówki po dodaniu siarczku potasu. W probówce wytrącił się czarny osad. sól 1 + sól 2 → sól 3↓ + sól 4 Po zmieszaniu roztworu siarczku potasu (

K_{2} S

) oraz roztworu chlorku żelaza(II) (

{F e C l}_{2}

) wytrąca się czarny osad siarczku żelaza(II) (FeS). Równanie reakcji w formie cząsteczkowej:

K_{2} S + {FeCl}_{2} \to FeS ↓ + 2 KCl

Równanie reakcji w formie jonowej:

2 K^{+} + S^{2 -} + {Fe}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} \to FeS ↓ + 2 K^{+} + 2 {Cl}^{-}

Równanie reakcji w formie jonowej skróconej:

{Fe}^{2 +} + S^{2 -} \to FeS ↓

Ważne: Warunkiem przebiegu takiej reakcji chemicznej jest wytrącenie jednej z soli 3 lub 4 w postaci osadu. Wytrącenie dwóch soli w postaci osadów doprowadzi do otrzymania mieszaniny ciał stałych, która jest trudna do rozdzielenia. W związku z tym,w preparatyce chemicznej zazwyczaj unika się tego typu procesów, chyba, że celem ich przeprowadzenia jest usunięcie wybranych jonów z roztworu. Pamiętaj również, że przeprowadzając reakcję wymiany podwójnej sól 1 + sól 2 → sól 3↓ + sól 4, należy stosować jako substraty sole rozpuszczalne w warunkach prowadzenia procesu. Ilustracja przedstawiająca dwie probówki. W pierwszej znajduje się przeźroczysty roztwór kwasu siarkowego(VI). Do wnętrza probówki skierowana jest strzałka, nad którą wzór sumaryczny

Ba {(OH)}_{2}

. Strzałka w prawo poprowadzona od pierwszej probówki do drugiej po dodaniu wodorotlenku, na skutek czego wytrącił się biały osad. kwas + wodorotlenek → sól↓ + woda Po zmieszaniu roztworu kwasu siarkowego(VI) (

H_{2} {S O}_{4}

) oraz roztworu wodorotlenku baru

B a (O H)_{2}

wytrąca się biały osad siarczanu(VI) baru (

{B a S O}_{4}

). Równanie reakcji w formie cząsteczkowej:

H_{2} {SO}_{4} + Ba {(OH)}_{2} \to {BaSO}_{4} ↓ + 2 H_{2} O

Równanie reakcji w formie jonowej:

2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} + {Ba}^{2 +} + 2 {OH}^{-} \to {BaSO}_{4} ↓ + 4 H_{2} O

Równanie reakcji w formie jonowej skróconej:

{Ba}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} \to {BaSO}_{4} ↓

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym, podczas którego wytrącisz osady soli. Zaproponuj problem/problemy badawcze oraz hipotezę/hipotezy. Za pomocą zgromadzonego sprzętu oraz odczynników, w oparciu o materiał badawczy, wykonaj doświadczenie, rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. W formularzu zapisz swoje obserwacje. Następnie sformułuj wnioski i zapisz równania reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej oraz jonowej skróconej. W celu wykonania tego zadania skorzystaj z tabeli rozpuszczalności.

R1AlvY3x39uFG

Tabela rozpuszczalności soli i wodorotlenków w wodzie w temperaturze dwudziestu pięciu stopni Celsjusza. Z tabeli można odczytać, które substancje są dobrze rozpuszczalne w wodzie, co symbolizuje litera, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, co symbolizuje litera N, trudno rozpuszczalne w wodzie, osad wytrąca się przy odpowiednim stężeniu roztworu, co symbolizuje litera T, substancje rozkładające lub takie, dla których substancja chemiczna nie została otrzymana oznaczone minusem. Ponadto zaznaczono kolory otrzymywanych osadów. Wszystkie sole oraz wodorotlenki amonowe sodowe, potasowe oraz azotany (V) są rozpuszczalne w wodzie, oprócz krzemianu amonowego, który to oznaczono minusem. Dla magnezu do nierozpuszczalnych oznaczonych N należą białe wodorotlenek magnezu, węglan magnezu, krzemian magnezu, fosforan (V) magnezu. Pozostałe związki magnezu zawarte w tabeli są rozpuszczalne. Dla wapnia jako nierozpuszczalne N oznaczono białe węglan wapnia, krzemian wapnia, fosforan (V) wapnia, siarczan (IV) wapnia. Jako trudno rozpuszczalne T oznaczono białe wodorotlenek wapnia, siarczek wapnia, siarczan (VI) wapnia oraz żółty chromian (VI) wapnia. Pozostałe sole wapnia są rozpuszczalne. Wśród związków baru jako nierozpuszczalne i białe oznaczono siarczan (VI) baru, siarczan (IV) baru, węglan baru, krzemian baru oraz fosforan (V) baru, a także żółty chromian (VI) baru. Dalej oznaczono nierozpuszczalne i białe związki ołowiu, wśród których wodorotlenek ołowiu, siarczan (VI) ołowiu siarczan (IV) ołowiu, węglan ołowiu, krzemian ołowiu oraz fosforan (V) ołowiu, a także czarny siarczek ołowiu oraz żółte chromian (VI) ołowiu i jodek ołowiu. Do trudno rozpuszczalnych i białych związków ołowiu zaliczono chlorek ołowiu oraz bromek ołowiu. Pozostałe związki są dobrze rozpuszczalne. Wśród związków srebra do nierozpuszczalnych N związków zaliczono brązowy chromian (VI) srebra, białe chlorek i siarczan (IV) srebra, żółtawe bromek srebra, jodek srebra, węglan srebra, krzemian srebra, żółty fosforan (V) srebra, a także czarny siarczek srebra. Do trudno rozpuszczalnych T soli srebra należą biały siarczan (VI) srebra. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem wodorotlenku srebra oznaczonego minusem. Wśród związków miedzi do nierozpuszczalnych zaliczono niebieskie wodorotlenek miedzi, krzemian miedzi oraz fosforan (V) miedzi, czarny siarczek miedzi oraz brązowy chromian (VI) miedzi. Pozostałe sole miedzi są rozpuszczalne, z wyjątkiem jodku miedzi, węglanu miedzi oraz siarczanu (IV) miedzi. Wśród związków cyny na drugim stopniu utlenienia zaliczonych do nierozpuszczalnych znalazły się białe wodorotlenek cyny, krzemian cyny oraz fosforan (V) cyny, brązowo-żółty siarczek cyny i brązowy chromian (VI) cyny. Pozostałe są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem siarczanu (IV) cyny, oraz węglanu cyny. Wśród związków glinu do nierozpuszczalnych i białych zalicza się wodorotlenek glinu, krzemian glinu, fosforan (V) glinu oraz żółty chromian (VI) glinu. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne z wyjątkiem oznaczonych minusem siarczku, siarczanu (IV) i węglanu (IV). Wśród związków cynku na drugim stopniu utlenienia nierozpuszczalnych N wyróżnia się białe wodorotlenek cynku, siarczek cynku, węglan cynku, krzemian cynku, fosforan (V) cynku. Do trudno rozpuszczalnych T związków cynku zalicza się biały siarczan (IV) cynku, a także żółty chromian (VI) cynku. Pozostałe związki cynku są rozpuszczalne. Wśród związków żelaza na drugim stopniu utlenienia nierozpuszczalnych N wyróżnia się jasnozielone wodorotlenek żelaza (II) i węglan żelaza (II) i krzemian żelaza (II), także czarny siarczek żelaza (II), zielony siarczan żelaza (II) i niebieski fosforan (V) żelaza (II). Pozostałe sole żelaza (II) są dobrze rozpuszczalne, z wyjątkiem chromianu (VI) żelaza (II). Wśród związków nierozpuszczalnych N żelaza na trzecim stopniu utlenienia wyróżnia się brązowy wodorotlenek żelaza (III), czarny siarczek żelaza (III), żółte krzemian żelaza (III) i fosforan (V) żelaza (III), a także brązowo-żółty chromian (VI) żelaza (III). Pozostałe sole są rozpuszczalne, z wyjątkiem jodku żelaza (III), siarczanu (IV) żelaza (III) oraz węglanu żelaza (III). przeźroczysty chromian (VI) niklu i czarny siarczek niklu. Wśród nierozpuszczalnych N związków manganu na drugim stopniu utlenienia wyróżnia się białe wodorotlenek manganu (II), siarczan (IV) manganu (II), węglan manganu (II), różowe fosforan (V) manganu (II) i siarczek manganu (II), czerwony krzemian kobaltu brązowy chromian (VI) manganu (II). Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. Wśród nierozpuszczalnych N związków kobaltu na drugim stopniu utlenienia wyróżnia się różowe wodorotlenek kobaltu, siarczan (IV) kobaltu, czarny siarczek, czerwony węglan kobaltu, fioletowe krzemian kobaltu i fosforan (V) kobaltu oraz brązowy chromian (VI) kobaltu. Pozostałe sole są dobrze rozpuszczalne. — Tabela rozpuszczalności soli i wodorotlenków w wodzie
Źródło: GroMar Sp. z o.o., na podstawie Eskamedia Szkoła, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ważne!

Pamiętaj o zachowaniu środków ostrożności i wykonywaniu doświadczenia w okularach ochronnych. Przed przystąpieniem do pracy zapoznaj się z kartami charakterystyk substancji wykorzystanych w doświadczeniu.

R1WHanbK4N6Ib

Rpp3fKD872B3O

RGgtEk1ydhcHi

R8XsAr2DZui2H

R7bJVKO7ediuL

Sprawdź, czy zanotowane przez Ciebie informacje są podobne do poniższych.

R1GsNi1ps5zm4

		1	2	3	4	5
				${({CH}_{3} COO)}_{2} Pb$	$KI$	${FeCl}_{3}$	${Na}_{2} {SO}_{4}$	${AgNO}_{3}$
1	${({CH}_{3} COO)}_{2} Pb$	-	żółty osad	brak osadu	biały osad	brak osadu
2	$KI$	-	-	-	brak osadu	jasnożółty osad
3	${FeCl}_{3}$	-	-	-	brak osadu	biały osad
4	${Na}_{2} {SO}_{4}$	-	-	-	-	biały osad
5	${AgNO}_{3}$	-	-	-	-	-

R7ZC0zA6d2bhb

Słownik

reakcja strąceniowa

reakcja zachodząca pomiędzy określonymi jonami, w wyniku której wytrąca się osad

mocny elektrolit

(gr. ḗlektron „bursztyn”, lytós „rozpuszczalny”) związek chemiczny, który w roztworze wodnym dysocjuje całkowicie na jony

dysocjacja elektrolityczna

(łac. dissociatio „rozdzielenie”) samorzutny proces rozpadu cząsteczek elektrolitów (kwasów, zasad, soli) w roztworach, na dodatnio i ujemnie naładowane jony

Bibliografia

Encyklopedia PWN

Galus Z., Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Warszawa 2007, wyd. 9.

Lipiec T., Szmal Z., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Warszawa 1980.

Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna. T.2. Chemiczne metody analizy ilościowej, Warszawa 2011, wyd. 10.

Persona A., Chemia analityczna, Warszawa 2007.

Rubel S., Pracownia Chemiczna. Analiza ilościowa, Warszawa 1999.

Wprowadzenie

Animacja

Reakcje strącaniowe

Słownik

Bibliografia