Reaksi dan Contoh Presipitasi Pengendapan



itu tergesa-gesa o presipitasi kimia adalah proses yang terdiri dari pembentukan padatan tak larut dari campuran dua larutan homogen. Tidak seperti presipitasi hujan dan salju, dalam presipitasi jenis ini "hujan turun" dari permukaan cairan.

Dalam dua larutan homogen, ion dilarutkan dalam air. Ketika ini berinteraksi dengan ion lain (pada saat pencampuran), interaksi elektrostatiknya memungkinkan pertumbuhan kristal atau padatan agar-agar. Karena gravitasi, benda padat ini akhirnya mengendap di bagian bawah bahan kaca.

Curah hujan diatur oleh kesetimbangan ionik, yang tergantung pada banyak variabel: dari konsentrasi dan sifat spesies yang melakukan intervensi hingga suhu air dan waktu kontak yang diperbolehkan dari padatan dengan air..

Selain itu, tidak semua ion mampu membentuk kesetimbangan ini, atau apa yang sama, tidak semua ion dapat memenuhi larutan pada konsentrasi yang sangat rendah. Sebagai contoh, untuk mengendapkan NaCl perlu untuk menguapkan air atau menambahkan lebih banyak garam.

Suatu larutan jenuh berarti bahwa ia tidak dapat lagi larut lebih padat, sehingga mengendap. Karena alasan inilah curah hujan juga merupakan sinyal yang jelas bahwa solusi jenuh.

Indeks

  • 1 Reaksi presipitasi
    • 1.1 Formasi endapan
  • 2 Produk kelarutan
  • 3 Contoh
  • 4 Referensi

Reaksi presipitasi

Mempertimbangkan suatu larutan dengan ion A yang terlarut dan yang lainnya dengan ion B, ketika mencampurkan persamaan kimia dari reaksi, memprediksi:

A+(ac) + B-(ac) <=> AB

Namun, "hampir" tidak mungkin untuk A dan B sendirian pada awalnya, perlu perlu ditemani oleh ion lain dengan biaya yang berlawanan..

Dalam hal ini, A+ membentuk senyawa terlarut dengan spesies C-, dan B- melakukan hal yang sama dengan spesies D+. Dengan demikian, persamaan kimia sekarang menambahkan spesies baru:

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

Spesies A+ menggusur spesies D+ untuk membentuk AB padat; pada gilirannya, spesies C- pindah ke B- untuk membentuk DC padat terlarut.

Artinya, terjadi perpindahan ganda (reaksi metatesis). Kemudian, reaksi presipitasi adalah reaksi perpindahan ion ganda.

Untuk contoh pada gambar di atas, gelas berisi kristal emas timbal (II) iodida (PbI).2), produk dari reaksi yang dikenal "mandi emas":

Pb (TIDAK3)2(ac) + 2KI (aq) => PbI2(s) + 2KNO3(aq)

Menurut persamaan sebelumnya, A = Pb2+, C-= TIDAK3-, D = K+ dan B = I-.

Pembentukan endapan

Dinding gelas menunjukkan air yang terkondensasi sebagai hasil dari panas yang hebat. Untuk tujuan apa air dipanaskan? Untuk memperlambat proses pembentukan kristal PbI2 dan menonjolkan efek mandi emas.

Saat bertemu dua anion, aku-, kation Pb2+ Ini membentuk inti kecil dari tiga ion, yang tidak cukup untuk membangun kristal. Demikian juga, di daerah lain dari solusi ion lain juga berkumpul untuk membentuk inti; proses ini dikenal sebagai nukleasi.

Inti ini menarik ion-ion lain, dan dengan demikian tumbuh membentuk partikel koloid, yang bertanggung jawab atas kekeruhan kuning larutan.

Dengan cara yang sama, partikel-partikel ini berinteraksi dengan orang lain untuk menyebabkan gumpalan, dan gumpalan ini dengan yang lain, untuk akhirnya menyebabkan endapan.

Namun, ketika ini terjadi hasil endapan dari jenis agar-agar, dengan kristal terang dari beberapa kristal "berkeliaran" melalui larutan. Ini karena kecepatan nukleasi lebih besar daripada pertumbuhan nuklei.

Di sisi lain, pertumbuhan maksimum nukleus tercermin dalam kristal yang cemerlang. Untuk menjamin kristal ini, solusinya harus sedikit jenuh, yang dicapai dengan meningkatkan suhu sebelum presipitasi.

Dengan demikian, ketika larutan mendingin, inti memiliki cukup waktu untuk tumbuh. Selain itu, karena konsentrasi garam tidak terlalu tinggi, suhu mengontrol proses nukleasi. Akibatnya, kedua variabel menguntungkan penampilan kristal PbI2.

Produk kelarutan

PbI2 membangun keseimbangan antara ini dan ion dalam larutan:

PbI2(s) <=> Pb2+(ac) + 2I-(ac)

Konstanta kesetimbangan ini disebut konstanta produk kelarutan, Kps. Istilah "produk" mengacu pada penggandaan konsentrasi ion yang membentuk padatan:

Kps= [Pb2+] [Saya-]2

Di sini padatan tersusun atas ion-ion yang diekspresikan dalam persamaan; Namun, itu tidak mempertimbangkan solid dalam perhitungan ini.

Konsentrasi ion Pb2+ dan ion-ion saya- mereka sama dengan kelarutan PbI2. Yaitu, dengan menentukan kelarutan satu ini dapat dihitung bahwa yang lain dan K konstanps.

Apa nilai K untuk?ps untuk beberapa senyawa yang larut dalam air? Ini adalah ukuran tingkat ketidaklarutan senyawa pada suhu tertentu (25ºC). Dengan demikian, semakin kecil a Kps, lebih tidak larut adalah.

Oleh karena itu, ketika nilai ini dibandingkan dengan senyawa lain, dapat diprediksi pasangan mana (misalnya, AB dan DC) yang akan mengendap terlebih dahulu. Dalam kasus senyawa hipotetis DC, K-nyaps mungkin begitu tinggi sehingga untuk mengendapnya dibutuhkan konsentrasi D yang lebih tinggi+ atau C- dalam solusi.

Ini adalah kunci dari apa yang dikenal sebagai presipitasi yang difraksinasi. Juga, mengetahui Kps untuk garam yang tidak larut, jumlah minimum dapat dihitung untuk mengendapkannya dalam satu liter air.

Namun, dalam kasus KNO3 tidak ada keseimbangan seperti itu, sehingga kurang Kps. Faktanya, ini adalah garam yang sangat larut dalam air.

Contohnya

Reaksi presipitasi adalah salah satu proses yang memperkaya dunia reaksi kimia. Beberapa contoh tambahan (selain hujan emas) adalah:

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

Gambar atas menggambarkan pembentukan endapan putih perak klorida. Secara umum, sebagian besar senyawa perak memiliki warna putih.

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

Endapan putih barium sulfat terbentuk.

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

Endapan kebiruan dari tembaga (II) dibasic sulfate terbentuk.

2 Agg3(ac) + K2CrO4(ac) => Ag2CrO4(s) + 2KNO3(ac)

Endapan oranye dari kromat perak terbentuk.

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

Endapan putih kalsium karbonat, juga dikenal sebagai batu kapur, terbentuk.

Iman (TIDAK3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3(s) + 3NaNO3(ac)

Akhirnya terbentuk endapan oranye dari besi (III) hidroksida. Dengan cara ini, reaksi presipitasi menghasilkan senyawa apa pun.

Referensi

  1. Day, R., & Underwood, A. Kimia Analitik Kuantitatif (edisi kelima.) PEARSON Prentice Hall, hal 97-103.
  2. Der Kreole. (6 Maret 2011). Hujan emas. [Gambar] Diperoleh pada 18 April 2018, dari: commons.wikimedia.org
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 April 2017). Definisi Reaksi Pengendapan. Diperoleh pada 18 April 2018, dari: thoughtco.com
  4. Prinsip le Châtelier: Reaksi Pengendapan. Diperoleh pada 18 April 2018, dari: digipac.ca
  5. Prof. Botch. Reaksi Kimia I: Persamaan ionik bersih. Diperoleh pada 18 April 2018, dari: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8 Oktober 2012). Perak klorida (AgCl). [Gambar] Diperoleh pada 18 April 2018, dari: commons.wikimedia.org
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Edisi ke-8). Belajar CENGAGE, hlm. 150, 153, 776-786.