Ciekawe, czy sole mogą reagować ze sobą? Jeśli tak, to czy muszą być spełnione szczególne warunki, aby mogła zajść taka reakcja? Czy można w jakiś sposób przewidzieć jej przebieg? Podczas tej lekcji spróbujemy znaleźć odpowiedzi na te pytania.
Już wiesz
że sole to grupa związków chemicznych o jonowej budowie, zbudowanych z kationów metali i anionów reszty kwasowej;
że są sole, które rozpuszczają się w wodzie, i takie, które są w niej trudno lub praktycznie zupełnie nierozpuszczalne;
że na podstawie tablicy rozpuszczalności można określić, czy obecne w roztworze jony będą reagowały ze sobą, trudno rozpuszczalny w wodzie związk chemiczny.
Nauczysz się
przewidywać, czy w wyniku zmieszania roztworów substancji ulegających dysocjacji powstanie, czy też nie utworzy się związek trudno rozpuszczalny;
wyjaśniać, na czym polega reakcja strącania (strąceniowa);
przedstawiać równania reakcji strącania za pomocą zapisów cząsteczkowych, jonowych pełnych i jonowych skróconych.
ivvz5Pc9Gy_d5e152
1. Na czym polega reakcja strącania?
Porównanie działania roztworu chlorku sodu na roztwory azotanu(V) potasu i azotanu(V) srebra(I)
Doświadczenie 1
Problem badawczy
Porównanie przebiegu reakcji chlorku sodu z azotanem(V) potasu i azotanem(V) srebra(I).
Hipoteza
Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.
Chlorek sodu reaguje z obiema solami. Chlorek sodu nie reaguje z żadną z podanych soli. Chlorek sodu reaguje tylko z azotanem(V) potasu. Chlorek sodu reaguje tylko z azotanem(V) srebra(I).
Co będzie potrzebne
probówki,
roztwory soli: chlorku sodu, azotanu(V) potasu i azotanu(V) srebra(I).
Instrukcja
Do dwóch probówek wlej takie same objętości (po ok. 2–3 cmIndeks górny 33) roztworów soli: do pierwszej – azotanu(V) srebra(I), a do drugiej – azotanu(V) potasu.
Do każdej z nich dodawaj kroplami jednakową objętość (0,5 cmIndeks górny 33) roztworu chlorku sodu.
Obserwuj zachodzące zmiany.
Podsumowanie
W probówce z azotanem(V) srebra(I) po wkropleniu roztworu chlorku sodu pojawia się biały osad. Po dodaniu tej soli do roztworu azotanu(V) potasu nie widać żadnych zmian. Rozpuszczalne w wodzie sole rozpadają się na jony w wyniku procesu dysocjacji elektrolitycznej. Gdy zmieszamy roztwory dwóch soli, takich jak azotan(V) srebra(I) i chlorek sodu, w roztworze znajdą się obok siebie jony: . Dwa z nich, , utworzą ze sobą praktycznie nierozpuszczalną w wodzie sól – chlorek srebra(I). Sól ta wytrąca się z roztworu w postaci osadu. W równaniu reakcji fakt ten zaznaczamy za pomocą strzałki skierowanej w dół i umieszczonej za wzorem soli:
Gdy zmieszamy ze sobą azotan(V) potasu i chlorek sodu, w powstałym roztworze będą znajdować się jony: . Żadne z nich nie tworzą razem nierozpuszczalnych związków, dlatego też roztwór po zmieszaniu stanowi mieszaninę jednorodną.
Reakcja, w trakcie której po zmieszaniu ze sobą roztworów dwóch rozpuszczalnych substancji powstaje trudno rozpuszczalny związek, nazywa się reakcją strącania (strąceniową)reakcja strąceniowareakcją strącania (strąceniową). Jej istotą jest reakcja pomiędzy niektórymi jonami powstałymi z dysocjacji mieszanych ze sobą substancji.
Rq1mLq0iwLxXa1
Ilustracja przedstawia rysunek dwóch faz jednego eksperymentu. Po lewej stronie znajduje się dwie probówki z roztworami. Dolna, ustawiona pionowo podpisana jest jonami Ag plus i NO3 minus. Górna, przechylona, z której zawartość przelewana jest do dolnej również nosi podpisy znajdujących się w roztworze jonów: Na plus oraz Cl minus. Po prawej stronie rysunku widoczna jest pojedyncza, pełna próbówka z opisem zawartości: sól AgCl oraz jony Na plus i NO3 minus.
R10dbJgIwf3VK1
Ilustracja przedstawia rysunek dwóch faz jednego eksperymentu. Po lewej stronie znajduje się dwie probówki z roztworami. Dolna, ustawiona pionowo podpisana jest jonami K plus i NO3 minus. Górna, przechylona, z której zawartość przelewana jest do dolnej nie jest podpisana, co sugeruje taką samą zawartość, jak na ilustracji powyżej. Po prawej stronie rysunku widoczna jest pojedyncza, pełna próbówka z opisem zawartości: jony K plus, Na plus, NO3 minus i Cl minus.
ivvz5Pc9Gy_d5e252
2. Jak opisujemy reakcję strącania?
Reakcję strącania możemy przedstawić w różne sposóby. Zostanie ona omówiona na przykładzie reakcji zachodzącej podczas doświadczenia 1. Jak pamiętamy, w wyniku reakcji azotanu(V) srebra z chlorkiem sodu nastąpiło wytrącenie się chlorku srebra(I) w postaci osadu. Przemianę tę można opisać za pomocą równania reakcji w formie cząsteczkowej, tj. zawierającego wzory cząsteczkowe związków:
Pamiętamy, że powyższa reakcja zachodzi w roztworze wodnym, a użyte do przeprowadzenia doświadczenia substraty są rozpuszczalne w wodzie i występują w niej w postaci jonów. Dwa z nich połączyły się ze sobą, tworząc trudno rozpuszczalny w wodzie związek chemiczny. W równaniu możemy uwzględnić postać, w jakiej występują substancje podczas reakcji:
Wiecie już, że taki sposób opisu równania reakcji, w którym uwzględniono wzory wszystkich jonów obecnych w mieszaninie reakcyjnej, nazywa się zapisem jonowym pełnym. W tak przedstawionym równaniu reakcji nie używamy strzałek symbolizujących powstawanie osadu, gdyż sposób zapisu (sumaryczny wzór soli) informuje już o powstaniu trudno rozpuszczalnego produktu (brak wolnych jonów).
RpAexXrOEUY6q1
Ilustracja zawiera zapis jonowy reakcji strącania wraz z objaśnieniem słownym. Ma postać Ag plus oraz NO3 minus i Na plus oraz Cl minus reagują ze sobą tworząc sól AgCl oraz jony NO3 minus i Na plus. Nad zapisem jony Ag plus oraz Cl minus po lewej stronie równania spięte są fioletową klamrą i opatrzone komentarzem Tworzenie trudno rozpuszczalnej soli. Z kolei pod zapisem sąsiadujące ze sobą po lewej stronie równania jony Ag plus oraz NO3 minus spięte są czerwoną klamrą i podpisane Roztwór azotanu pięć srebra, a obok jony Na plus oraz Cl minus spięte są czerwoną klamrą i podpisane Roztwór chlorku sodu.
Zauważmy, że zarówno po stronie substratów, jak i produktów występują identyczne jony, a przedstawiona reakcja zachodzi tylko między dwoma rodzajami jonów: kationem srebra i anionem chlorkowym. W pełnym równaniu jonowym możemy skreślić po obu jego stronach powtarzające się jony:
R1Od2Zb3pxpeY1
Zapis jonowy tego samego równania, co w ilustracji powyżej. Z reakcji po obu stronach czerwonymi i fioletowymi krzyżykami wykreślone zostały jony nie biorące udziału w reakcji: NO3 minus oraz Na plus. Z lewej strony równania pozostały jony Ag plus oraz Cl minus, a z prawej wzór soli AgCl.
Możemy więc zapisać równanie, które zawiera tylko symbole reagujących ze sobą jony:
Jest to zapis jonowy skrócony.
ivvz5Pc9Gy_d5e328
3. Czy w reakcjach strącania mogą brać udział inne substancje niż sole?
Działanie roztworu wodorotlenku sodu na roztwór siarczanu(VI) miedzi(II)
Doświadczenie 2
Problem badawczy
Czy roztwory wodorotlenku sodu i siarczanu(VI) miedzi(II) reagują ze sobą? Jeśli tak, to co jest efektem tej reakcji?
Hipoteza
Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.
Roztwory wodorotlenku sodu i siarczanu(VI) miedzi(II) nie reagują ze sobą. W wyniku zmieszania dwóch roztworów: wodorotlenku sodu i siarczanu(VI) miedzi(II) powstanie związek trudno rozpuszczalny (wydzieli się osad).
W probówce z roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) po dodaniu roztworu wodorotlenku sodu powstał galaretowaty niebieski osad. W roztworach substancji użytych w doświadczeniu znajdowały się jony powstałe w wyniku dysocjacji. W roztworze soli: kationy miedzi(II) i aniony siarczanowe(VI) . W roztworze wodorotlenku były to jony: kationy sodu i aniony wodorotlenkowe .
Ry2nYMFuPPkJn1
Rysunek przedstawia dwie wąskie, wysokie zlewki stojące obok siebie. Zlewka z lewej strony wypełniona jest przezroczystą cieczą i podpisana NaOH. W jej wnętrzu znajdują się symbole jonów Na plus oraz OH minus. Zlewka z lewej strony wypełniona jest niebieską cieczą i podpisana CuSO4. W jej wnętrzu znajdują się symbole jonów Cu dwa plus oraz SO4 dwa minus.
Po zmieszaniu obu roztworów kationy miedzi(II) i aniony wodorotlenkowe utworzyły trudno rozpuszczalny w wodzie wodorotlenek miedzi(II):
Powyższa reakcja zachodzi pomiędzy jonami, można więc opisać ją następującym pełnym równaniem jonowym:
Skrócony zapis jonowy tej reakcji jest następujący:
R1WTJCA2EoNKP1
Rysunek przedstawia wąską, wysoką zlewkę wypełnioną mętną cieczą. Podpis pod zlewką opisuje zawartość: wodorotlenek Cu OH dwa razy wzięte oraz jony SO4 dwa minus i Na plus.
Składniki roztworu powstałego po zmieszaniu siarczanu(VI) miedzi(II) z wodorotlenkiem sodu
ivvz5Pc9Gy_d5e447
4. Przewidywanie przebiegu reakcji strąceniowej
Kiedy zmieszamy ze sobą roztwory substancji, które występują w postaci jonów, to może się tak zdarzyć, że kation jednej substancji stworzy trudno rozpuszczalny związek z anionem drugiej substancji. Obserwujemy wówczas strącanie się osadu.
Aby przewidzieć, czy po zmieszaniu dwóch roztworów substancji jonowych wytrąci się osad, można wykorzystać tablicę rozpuszczalności. Na jej podstawie możemy ocenić, czy obecne w powstałej mieszaninie jony utworzą trudno rozpuszczalny związek.
R1NLBgfJdD4gw1
Ilustracja zawiera tabelę przedstawiającą rozpuszczalność soli i wodorotlenków w wodzie. Kolejne wiersze tabeli zawierają popularne kationy jedenastu metali, przy czym jeden z nich, żelazo, występuje w dwóch wersjach różniących się wartościowością, czyli ładunkiem jonowym. Z kolei w kolumnach znajdują się aniony reszt kwasowych: chlorkowy, bromowy, siarkowy, azotowy pięć, węglowy, siarkowy cztery, siarkowy sześć i fosforowy pięć oraz reszta wodorotlenkowa. W tabeli rozpuszczalność konkretnych soli opisano kodem literowym. Litera R oznacza, że substancja jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, litera T oznacza, że substancja jest trudno rozpuszczalna w wodzie, a litera N oznacza, że substancja jest nierozpuszczalna w wodzie. Ostatnia kategoria to litera X oznaczająca, że substancja rozkłada się w wodzie lub nie została otrzymana. Z tabeli można odczytać, że wszystkie sole sodu i potasu, wszystkie azotany pięć, a także prawie wszystkie chlorki i bromki (za wyjątkiem trudno rozpuszczalnych chlorku i bromku ołowiu, a także nierozpuszczalnych chlorku i bromu srebra) są rozpuszczalne w wodze. To samo dotyczy magnezu, którego sole są dobrze rozpuszczalne za wyjątkiem węglanu oraz fosforanu magnezu. Również wśród siarczanów sześć przeważają sole rozpuszczalne, za wyjątkiem trudno rozpuszczalnych siarczanów sześć srebra i wapnia oraz nierozpuszczalnych siarczanów sześć baru i ołowiu. Z kolei prawie wszystkie fosforany, poza fosforanem sodu i wapnia są nierozpuszczalne, a węglany i siarczany cztery większości metali są albo nierozpuszczalne, albo pod wpływem wody ulegają rozkładowi. Wodorotlenki są nierozpuszczalne za wyjątkiem dobrze rozpuszczalnych wodorotlenków sodu, potasu i baru oraz trudno rozpuszczalnego wodorotlenku wapnia. Największe zróżnicowanie występuje wśród siarczków, z których cztery zilustrowane w tabeli są rozpuszczalne, jeden trudno rozpuszczalny, pięć nierozpuszczalnych, a dwa należą do grupy soli o nieokreślonej rozpuszczalności. Po prawej stronie tabeli znajduje się legenda kodów literowych.
R1TbDrgyZpJxv1
Nagranie rozpoczyna brązowa plansza, na której pojawia się zapis planowanego przebiegu reakcji FeCl2 plus K2S. Prawa strona równania za strzałką zastąpiona jest znakiem zapytania. Poniżej pojawia się napis: Czy po zmieszaniu roztworów soli chlorku żelaza dwa i siarczku potasu powstanie trudno rozpuszczalny związek, który ulegnie wytrąceniu? Zmiana planszy, na ekranie pojawiają się dwie probówki z fioletową cieczą w środku. Probówka z lewej strony opisana jest jako FeCl2, a jony w środku to Fe dwa plus oraz Cl minus. Probówka z prawej strony opisana jest jako K2S, a jony w środku to K plus oraz S dwa minus. Probówka z prawej strony unosi się i przechyla nad probówką lewą. Zawartość probówki przelewa się do drugiej, a na ekranie pojawia się lupa, która najeżdża na miejsce zetknięcia obu cieczy, po czym powiększa się na cały ekran. Ekran wypełnia fioletowo różowe tło, na którym pojawiają się stopniowo symbole jonów: Fe dwa plus, Cl minus, S dwa minus oraz K plus. Poniżej pojawia się napis Czy któreś z nich tworzą jakiś nierozpuszczalny związek? Zmiana planszy, pojawia się tablica rozpuszczalności soli i wodorotlenków. Zaznaczone zostają wiersz dla kationu żelaza Fe dwa plus oraz kolumna anionu siarczkowego S dwa minus. Na ich przecięciu pole zostaje wyróżnione kolorem zielonym. Zawiera ono literę N, nad którą pojawia się napis Nie rozpuszcza się w wodzie. Tablica rozjaśnia się, na jej tle pojawia się żółty prostokąt z napisem FeS, siarczek żelaza dwa wytrąci się z roztworu. Powrót do tablicy rozpuszczalności, tym razem zaznaczone zostają wiersz dla kationu potasu K plus oraz kolumna anionu chlorkowego Cl minus. Na ich przecięciu pole zostaje wyróżnione kolorem zielonym. Zawiera ono literę R, nad którą pojawia się napis Sól rozpuszczalna w wodzie. Powrót do animacji przelewania jednej zawartości probówki do drugiej. Na dno probówki opadają ciemne skrawki tworząc osad. Ponownie pojawia się lupa powiększająca zawartość probówki. Na fioletowo różowym tle pojawia się zapis reakcji wraz z opisem słownym: FeCl2, czyli chlorek żelaza dwa oraz K2S, czyli siarczek potasu reagują ze sobą, tworząc FeS, czyli siarczek żelaza dwa w postaci osadu oraz dwa atomy KCl, czyli chlorku potasu. Poniżej pojawiają się dodatkowe zapisy tej reakcji: jonowy pełny i jonowy skrócony. Wynika z nich, że w reakcji biorą udział jony Fe dwa plus oraz S dwa minus, które reagują ze sobą tworząc sól o wzorze FeS.
Nagranie rozpoczyna brązowa plansza, na której pojawia się zapis planowanego przebiegu reakcji FeCl2 plus K2S. Prawa strona równania za strzałką zastąpiona jest znakiem zapytania. Poniżej pojawia się napis: Czy po zmieszaniu roztworów soli chlorku żelaza dwa i siarczku potasu powstanie trudno rozpuszczalny związek, który ulegnie wytrąceniu? Zmiana planszy, na ekranie pojawiają się dwie probówki z fioletową cieczą w środku. Probówka z lewej strony opisana jest jako FeCl2, a jony w środku to Fe dwa plus oraz Cl minus. Probówka z prawej strony opisana jest jako K2S, a jony w środku to K plus oraz S dwa minus. Probówka z prawej strony unosi się i przechyla nad probówką lewą. Zawartość probówki przelewa się do drugiej, a na ekranie pojawia się lupa, która najeżdża na miejsce zetknięcia obu cieczy, po czym powiększa się na cały ekran. Ekran wypełnia fioletowo różowe tło, na którym pojawiają się stopniowo symbole jonów: Fe dwa plus, Cl minus, S dwa minus oraz K plus. Poniżej pojawia się napis Czy któreś z nich tworzą jakiś nierozpuszczalny związek? Zmiana planszy, pojawia się tablica rozpuszczalności soli i wodorotlenków. Zaznaczone zostają wiersz dla kationu żelaza Fe dwa plus oraz kolumna anionu siarczkowego S dwa minus. Na ich przecięciu pole zostaje wyróżnione kolorem zielonym. Zawiera ono literę N, nad którą pojawia się napis Nie rozpuszcza się w wodzie. Tablica rozjaśnia się, na jej tle pojawia się żółty prostokąt z napisem FeS, siarczek żelaza dwa wytrąci się z roztworu. Powrót do tablicy rozpuszczalności, tym razem zaznaczone zostają wiersz dla kationu potasu K plus oraz kolumna anionu chlorkowego Cl minus. Na ich przecięciu pole zostaje wyróżnione kolorem zielonym. Zawiera ono literę R, nad którą pojawia się napis Sól rozpuszczalna w wodzie. Powrót do animacji przelewania jednej zawartości probówki do drugiej. Na dno probówki opadają ciemne skrawki tworząc osad. Ponownie pojawia się lupa powiększająca zawartość probówki. Na fioletowo różowym tle pojawia się zapis reakcji wraz z opisem słownym: FeCl2, czyli chlorek żelaza dwa oraz K2S, czyli siarczek potasu reagują ze sobą, tworząc FeS, czyli siarczek żelaza dwa w postaci osadu oraz dwa atomy KCl, czyli chlorku potasu. Poniżej pojawiają się dodatkowe zapisy tej reakcji: jonowy pełny i jonowy skrócony. Wynika z nich, że w reakcji biorą udział jony Fe dwa plus oraz S dwa minus, które reagują ze sobą tworząc sól o wzorze FeS.
Nagranie rozpoczyna brązowa plansza, na której pojawia się zapis planowanego przebiegu reakcji FeCl2 plus K2S. Prawa strona równania za strzałką zastąpiona jest znakiem zapytania. Poniżej pojawia się napis: Czy po zmieszaniu roztworów soli chlorku żelaza dwa i siarczku potasu powstanie trudno rozpuszczalny związek, który ulegnie wytrąceniu? Zmiana planszy, na ekranie pojawiają się dwie probówki z fioletową cieczą w środku. Probówka z lewej strony opisana jest jako FeCl2, a jony w środku to Fe dwa plus oraz Cl minus. Probówka z prawej strony opisana jest jako K2S, a jony w środku to K plus oraz S dwa minus. Probówka z prawej strony unosi się i przechyla nad probówką lewą. Zawartość probówki przelewa się do drugiej, a na ekranie pojawia się lupa, która najeżdża na miejsce zetknięcia obu cieczy, po czym powiększa się na cały ekran. Ekran wypełnia fioletowo różowe tło, na którym pojawiają się stopniowo symbole jonów: Fe dwa plus, Cl minus, S dwa minus oraz K plus. Poniżej pojawia się napis Czy któreś z nich tworzą jakiś nierozpuszczalny związek? Zmiana planszy, pojawia się tablica rozpuszczalności soli i wodorotlenków. Zaznaczone zostają wiersz dla kationu żelaza Fe dwa plus oraz kolumna anionu siarczkowego S dwa minus. Na ich przecięciu pole zostaje wyróżnione kolorem zielonym. Zawiera ono literę N, nad którą pojawia się napis Nie rozpuszcza się w wodzie. Tablica rozjaśnia się, na jej tle pojawia się żółty prostokąt z napisem FeS, siarczek żelaza dwa wytrąci się z roztworu. Powrót do tablicy rozpuszczalności, tym razem zaznaczone zostają wiersz dla kationu potasu K plus oraz kolumna anionu chlorkowego Cl minus. Na ich przecięciu pole zostaje wyróżnione kolorem zielonym. Zawiera ono literę R, nad którą pojawia się napis Sól rozpuszczalna w wodzie. Powrót do animacji przelewania jednej zawartości probówki do drugiej. Na dno probówki opadają ciemne skrawki tworząc osad. Ponownie pojawia się lupa powiększająca zawartość probówki. Na fioletowo różowym tle pojawia się zapis reakcji wraz z opisem słownym: FeCl2, czyli chlorek żelaza dwa oraz K2S, czyli siarczek potasu reagują ze sobą, tworząc FeS, czyli siarczek żelaza dwa w postaci osadu oraz dwa atomy KCl, czyli chlorku potasu. Poniżej pojawiają się dodatkowe zapisy tej reakcji: jonowy pełny i jonowy skrócony. Wynika z nich, że w reakcji biorą udział jony Fe dwa plus oraz S dwa minus, które reagują ze sobą tworząc sól o wzorze FeS.
RJKGApVx7NtKA1
Ilustracja składa się z dwóch zdjęć oraz tabeli umieszczonych w jednym szeregu obok siebie. Zdjęcia dodatkowo zaopatrzone są w podpisy. Pierwsze zdjęcie z lewej strony przedstawia dwie probówki unieruchomione w podwójnej łapie statywu. Podpis pod lewą probówką informuje, że znajdującą się w niej bezbarwną cieczą jest roztwór chlorku baru o wzorze BaCl2. Podpis pod prawą probówką informuje, że bezbarwna ciecz wewnątrz naczynia to roztwór siarczanu sześć sodu o wzorze Na2SO4. Drugie zdjęcie przedstawia moment przelewania zawartości prawej probówki do lewej. Zachodzi reakcja w wyniku której wytrąca się biały osad. Poniżej zapis przebiegu tej reakcji w postaci cząsteczkowej, jonowej pełnej i jonowej skróconej. Wynika z nich, że w wyniku przereagowania chlorku baru z siarczanem sześć sodu powstają siarczan sześć baru, który wytrąca się w postaci osadu oraz dwa atomy chlorku sodu. Cechą szczególną tej akcji jest to, że biorą w niej udział tak naprawdę tylko wolne jony Ba dwa plus oraz SO4 dwa minus, które łącząc się ze sobą tworzą związek nierozpuszczalny w wodzie. Trzecia część ilustracji, zajmująca całą jej prawą stronę to znana z poprzednich lekcji tabela rozpuszczalności z zaznaczonym na różowo wierszem dla kationu baru oraz kolumną dla anionu grupy siarczanowej sześć. Pole znajdujące się na skrzyżowaniu tego wiersza i kolumny informuje nas, że BaSO4 jest związkiem nierozpuszczalnym w wodzie.
R1D8SF3c7eUb91
Ilustracja składa się z dwóch zdjęć oraz tabeli umieszczonych w jednym szeregu obok siebie. Zdjęcia dodatkowo zaopatrzone są w podpisy. Pierwsze zdjęcie z lewej strony przedstawia dwie probówki unieruchomione w podwójnej łapie statywu. Podpis pod lewą probówką informuje, że znajdującą się w niej bezbarwną cieczą jest roztwór azotanu pięć glinu o wzorze Al NO3 trzy razy wzięte. Podpis pod prawą probówką informuje, że bezbarwna ciecz wewnątrz naczynia to roztwór wodorotlenku potasu o wzorze KOH. Drugie zdjęcie przedstawia moment przelewania zawartości jednej probówki do drugiej. Zachodzi reakcja w wyniku której wytrąca się biały osad. Poniżej zapis przebiegu tej reakcji w postaci cząsteczkowej, jonowej pełnej i jonowej skróconej. Wynika z nich, że w wyniku przereagowania azotanu pięć glinu z wodorotlenkiem potasu powstają wodorotlenek glinu Al OH trzy razy wzięte, który opada w postaci osadu oraz trzy atomy azotanu pięć potasu. Cechą szczególną tej akcji jest to, że biorą w niej udział tak naprawdę tylko wolne jony Al trzy plus oraz OH minut, które łącząc się ze sobą tworzą związek nierozpuszczalny w wodzie. Trzecia część ilustracji, zajmująca całą jej prawą stronę to znana z poprzednich lekcji tabela rozpuszczalności z zaznaczonym na różowo wierszem dla kationu glinu oraz kolumną dla anionu grupy wodorotlenkowej. Pole znajdujące się na skrzyżowaniu tego wiersza i kolumny informuje nas, że Al OH trzy razy wzięte jest związkiem nierozpuszczalnym w wodzie.
ivvz5Pc9Gy_d5e492
5. Czy wytrącenie trudno rozpuszczalnego związku można zaplanować?
Jeśli chcemy przeprowadzić reakcję strącania, musimy zmieszać ze sobą dwa roztwory rozpuszczalnych substancji, których jony będą tworzyć trudno rozpuszczalny związek.
Aby otrzymać na przykład trudno rozpuszczalny w wodzie fosforan(V) wapnia, należy zmieszać ze sobą dwa roztwory, z których jeden powinien zawierać kationy wapnia, a drugi – aniony fosforanowe(V). Wtedy możliwe będzie wytrącenie z roztworu żądanej soli.
RXC2ySVO6CZo61
Ilustracja zawiera tabelę przedstawiającą rozpuszczalność soli i wodorotlenków w wodzie. Kolejne wiersze tabeli zawierają popularne kationy jedenastu metali, przy czym jeden z nich, żelazo, występuje w dwóch wersjach różniących się wartościowością, czyli ładunkiem jonowym. Z kolei w kolumnach znajdują się aniony reszt kwasowych: chlorkowy, bromowy, siarkowy, azotowy pięć, węglowy, siarkowy cztery, siarkowy sześć i fosforowy pięć oraz reszta wodorotlenkowa. W tabeli rozpuszczalność konkretnych soli opisano kodem literowym. Litera R oznacza, że substancja jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, litera T oznacza, że substancja jest trudno rozpuszczalna w wodzie, a litera N oznacza, że substancja jest nierozpuszczalna w wodzie. Ostatnia kategoria to litera X oznaczająca, że substancja rozkłada się w wodzie lub nie została otrzymana. W tabeli kolorem zielonym wyróżnione są komórki opisujące fosforany pięć sodu i potasu. Litera R w obydwu komórkach informuje nas, że są to sole rozpuszczalne w wodzie.
R150RwhNIDFSf1
Ilustracja zawiera tabelę przedstawiającą rozpuszczalność soli i wodorotlenków w wodzie. Kolejne wiersze tabeli zawierają popularne kationy jedenastu metali, przy czym jeden z nich, żelazo, występuje w dwóch wersjach różniących się wartościowością, czyli ładunkiem jonowym. Z kolei w kolumnach znajdują się aniony reszt kwasowych: chlorkowy, bromowy, siarkowy, azotowy pięć, węglowy, siarkowy cztery, siarkowy sześć i fosforowy pięć oraz reszta wodorotlenkowa. W tabeli rozpuszczalność konkretnych soli opisano kodem literowym. Litera R oznacza, że substancja jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, litera T oznacza, że substancja jest trudno rozpuszczalna w wodzie, a litera N oznacza, że substancja jest nierozpuszczalna w wodzie. Ostatnia kategoria to litera X oznaczająca, że substancja rozkłada się w wodzie lub nie została otrzymana. W tabeli kolorem zielonym wyróżnione są komórki opisujące chlorek, bromek i azotan pięć wapnia. Litera R we wszystkich trzech komórkach informuje nas, że są to sole rozpuszczalne w wodzie.
Fosforan(V) wapnia może powstać w wyniku zmieszania ze sobą roztworów odpowiednich soli. Poniżej przedstawiono przykłady dwóch możliwych reakcji otrzymywania fosforanu(V) wapnia:
Reakcja fosforanu(V) potasu z chlorkiem wapnia
zapis cząsteczkowy:
zapis jonowy pełny:
zapis jonowy skrócony:
Reakcja fosforanu(V) sodu z azotanem(V) wapnia
zapis cząsteczkowy:
zapis jonowy pełny:
zapis jonowy skrócony:
Reakcje strącania zachodzące w wodzie między solami oraz solami i wodorotlenkami są przykładami reakcji wymiany:
ivvz5Pc9Gy_d5e570
Podsumowanie
Sole mogą w roztworze wodnym reagować z innymi solami i wodorotlenkami, pod warunkiem że w reakcji tej powstają trudno rozpuszczalne produkty.
Jeśli zachodzi reakcja między dwiema solami, to produktem trudno rozpuszczalnym jest również sól.
Reakcje zachodzące w roztworze wodnym pomiędzy jonami pochodzącymi od dwóch różnych substancji, które razem tworzą trudno rozpuszczalny związek, nazywa się reakcjami strącania (strąceniowymi).
Reakcje strącania można przewidzieć na podstawie tablicy rozpuszczalności, sprawdzając, czy jony, które znajdą się w roztworze po zmieszaniu dwóch rozpuszczalnych substancji, połączą się ze sobą w związek trudno rozpuszczalny w wodzie.
Reakcja między solami oraz między solami i wodorotlenkami są przykładami reakcji wymiany.
Praca domowa
Polecenie 1.1
W jaki sposób można w reakcji strącania uzyskać sól, która jest głównym składnikiem wapieni? Napisz równania trzech możliwych reakcji, stosując zapis: cząsteczkowy, jonowy pełny i jonowy skrócony.
ivvz5Pc9Gy_d5e629
Słowniczek
reakcja strąceniowa
reakcja strąceniowa
reakcja chemiczna zachodząca w roztworze wodnym między jonami pochodzącymi od zmieszanych ze sobą substancji, prowadząca do powstania trudno rozpuszczalnego związku, który wytrąca się z roztworu w postaci osadu
ivvz5Pc9Gy_d5e674
Zadania
Ćwiczenie 1
R10gRj8wFQORn1
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
Uzupełnij luki w tekście. Wybierz właściwe określenia spośród podanych.
bardzo dobrze rozpuszczającą się, zachodzą, substancjami występującymi w wodzie w postaci cząsteczek, substancjami, które w wodzie rozpadają się na jony, nie zachodzą, rozpuszczalne w wodzie, nierozpuszczalne w wodzie, trudno rozpuszczalną
Reakcje strącania .......................................................................................................................... w roztworze wodnym między ........................................................................................................................... Substraty w tej reakcji muszą być ........................................................................................................................... Jeden z produktów zawsze jest substancją .......................................................................................................................... w wodzie.
Ćwiczenie 2
RKc1E2iwTTLEA1
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
Oceń, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.
Prawda
Fałsz
Wszystkie sole rozpuszczalne w wodzie reagują ze sobą.
□
□
Sole mogą reagować z niektórymi wodorotlenkami.
□
□
Na podstawie tablicy rozpuszczalności można przewidzieć, które jony w roztworze będą reagowały ze sobą, tworząc trudno rozpuszczalny produkt.
□
□
Reakcja strąceniowa może zachodzić między cząsteczkami.
□
□
W reakcji strąceniowej mogą powstawać trudno rozpuszczalne wodorotlenki metali.
□
□
Ćwiczenie 3
RVTV0dM38f8mg1
Na podstawie tablicy rozpuszczalności wskaż praktycznie nierozpuszczalny w wodzie produkt, jaki powstanie w wyniku zmieszania roztworów dwóch soli: azotanu(V) srebra(I) i siarczku potasu.
Ćwiczenie 4
REQfwsglEq8uj1
Na podstawie tablicy rozpuszczalności wskaż trudno rozpuszczalny w wodzie produkt reakcji przebiegającej w roztworze wodnym pomiędzy chlorkiem cynku a wodorotlenkiem potasu.
Ćwiczenie 5
R1ITum9uFa2jA1
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
Wskaż sole, które utworzą z azotanem(V) ołowiu(II) trudno rozpuszczalną w wodzie sól, i te, które nie będą z nią reagować.
sole, które będą reagować z azotanem(V) ołowiu(II)
sole, które nie będą reagować z azotanem(V) ołowiu(II)
Ćwiczenie 6
Rd6pIf637YZar1
Wskaż skrócony zapis jonowy reakcji chlorku baru z siarczanem(IV) magnezu.
Ćwiczenie 7
RSqfvaVofiPXU1
W dwóch probówkach znajdowały się roztwory soli. Uczeń wykonał doświadczenie: do każdej z tych probówek dodał roztwór bromku potasu. Zauważył, że w pierwszej probówce powstał osad, w drugiej zaś nie. Wybierz pary substancji, które mogłyby dawać takie objawy reakcji.