Iskaz je... Opis procesa, brzina, funkcije

Padavine su stvaranje čvrste supstance iz rastvora. U početku se reakcija odvija u tečnom stanju, nakon čega nastaje određena supstanca koja se naziva "precipitat". Hemijska komponenta koja uzrokuje njegovo formiranje ima takav naučni izraz kao "taložnik". Bez dovoljno gravitacije da spoji tvrde čestice, sediment ostaje u suspenziji.

Nakon padavina, posebno kada se koristi centrifuga za prešanje u kompaktnu masu, talog se može nazvati "granulom". Može se koristiti kao medij. Tečnost koja ostaje iznad čvrste materije bez padavina naziva se "supernatant". Padavine su praškovi dobijeni iz zaostalih stijena. Takođe su istorijski bili poznati kao "cveće". Kada se pojavi čvrsta supstanca u obliku celuloznih vlakana koja su prošla hemijsku obradu, ovaj proces se često naziva regeneracijom.

od rastvorljivosti elementa

Ponekad formiranje taloga ukazuje na pojavu hemijske reakcije. Ako se Padavine iz rastvora srebrovog nitrata sipaju u tečnost natrijum hlorida, tada dolazi do hemijske refleksije stvaranjem bijelog taloga iz plemenitog metala. Kada tečni kalijum jodid reaguje sa supstancom olovnog (II) nitrata, nastaje žuti precipitat olovnog (II) jodida.

Do padavina može doći ako koncentracija spoja premašuje njegovu topljivost (na primjer, pri miješanju različitih komponenti ili promjeni njihove temperature). Potpune Padavine mogu se brzo pojaviti samo iz prezasićenog rastvora.

U čvrstim materijama, proces se dešava ako je koncentracija jednog proizvoda iznad granice rastvorljivosti u drugom tijelu domaćina. Na primer, usled brzog hlađenja ili implantacije jona, temperatura je dovoljno visoka da difuzija može dovesti do odvajanja supstanci i formiranja sedimenta. Potpune padavine u čvrstim materijama obično se koriste za sintezu nanoklustera.

Prezasićenost tečnosti

Važna faza procesa depozicije je početak nukleacije. Stvaranje hipotetičke čvrste čestice uključuje formiranje interfejsa, koji, naravno, zahteva određenu energiju na osnovu relativnog površinskog kretanja i čvrste supstance i rastvora. Ako odgovarajuća struktura klijanja nije dostupna, dolazi do prezasićenosti.

Primjer taloženja: bakar iz žice, koji se srebrom istisne u rastvor metalnog nitrata, u koji je umočen. Naravno, nakon ovih eksperimenata, čvrsti materijal taloži. Reakcije padavina mogu se koristiti za proizvodnju pigmenata. A takođe i za uklanjanje soli iz vode tokom njene prerade i u klasičnoj kvalitativnoj neorganskoj analizi. Ovako dolazi do taloženja bakra.

Porfirinski Kristali

Padavine su takođe korisne tokom odvajanja reakcionih proizvoda prilikom obrade. Idealno, ove supstance su nerastvorljive u reakcionoj komponenti.

Na ovaj način, čvrsta supstanca se taloži dok se formira, po mogućnosti stvarajući čiste kristale. Primjer za to je sinteza porfirina u kipućoj propionskoj kiselini. Kada se reakciona smeša ohladi na sobnu temperaturu, kristali ove komponente padaju na dno posude.

Padavine se mogu pojaviti i dodavanjem Anti-rastvarača, što dramatično smanjuje apsolutni sadržaj vode u željenom proizvodu. Nakon toga, čvrsta supstanca se lako može odvojiti filtracijom, dekantiranjem ili centrifugiranjem. Primjer je sinteza hrom hlorida tetrafenilporfirina: voda se dodaje reakcionom rastvoru DMFA, a proizvod se taloži. Padavine su takođe korisne u prečišćavanju svih komponenti: sirovi bdim-cl se potpuno raspada u acetonitrilu i ispušta se u etil acetat, gde se taloži. Druga važna primjena anti-rastvarača je taloženje etanola iz DNK.

U metalurgiji, taloženje čvrstih rastvora je takođe koristan način za stvrdnjavanje legura. Ovaj proces raspada poznat je kao jačanje čvrstih komponenti.

Predstavljanje pomoću hemijskih jednačina

Primjer reakcije padavina: vodeni srebrov nitrat (AgNO 3) se dodaje u rastvor koji sadrži kalijum hlorid (KCl), uočava se razgradnja bijele čvrste supstance, ali već srebra (AgCl).

Ona je zauzvrat formirala čeličnu komponentu, koja se posmatra u obliku sedimenta.

Ova reakcija padavina može se snimiti s naglaskom na disocirane molekule u kombiniranom rastvoru. Ovo se zove jonska jednačina.

Posljednja metoda stvaranja takve reakcije poznata je kao čisto vezivanje.

Sedimenti različitih boja

Zelene i crvenkasto-smeđe tačke na uzorku jezgra krečnjaka odgovaraju čvrstim supstancama oksida i hidroksida Fe 2+ i Fe 3+.

Mnoga jedinjenja koja sadrže metalne jone proizvode Padavine sa karakterističnim bojama. Sljedeće su tipične nijanse za razne taloženje metala. Međutim, mnoga od ovih jedinjenja mogu proizvesti boje koje se veoma razlikuju od.

Ostale asocijacije obično formiraju bijele Padavine.

Anionska i kationska analiza

Formiranje sedimenta korisno je za otkrivanje vrste kationa u soli. Da bi to učinili, alkalija prvo reagira s nepoznatom komponentom i formira čvrstu supstancu. Ovo su padavine hidroksida ove soli. Da bi se identifikovao kation, primećuje se boja precipitata i njegova rastvorljivost u višku. Slični procesi se često koriste u nizu — na primjer, mješavina barijum nitrata će reagovati sa sulfatnim jonima i formirati čvrsti precipitat barijum sulfata, što ukazuje na vjerovatnoću da su druge supstance prisutne u izobilju.

Probavni proces

Starenje sedimenta nastaje kada novoformirana komponenta ostane u rastvoru iz kojeg pada, obično na višoj temperaturi. To dovodi do čistijeg i većeg taloženja čestica. Fizičko-hemijski proces u osnovi probave naziva se sazrevanje Ostwalda. Ovdje možemo dati kao primjer Padavine proteina.

Ova reakcija se javlja kada se kationi i anioni u hidrofitnom rastvoru kombinuju i formiraju nerastvorljivi heteropolarni čvrsti element koji se naziva precipitat. Da li se takva reakcija javlja ili je nema, moguće je utvrditi primjenom principa sadržaja vode za opće molekularne čvrste tvari. Budući da sve vodene reakcije ne stvaraju taloge, potrebno je upoznati se s pravilima topljivosti prije određivanja stanja proizvoda i pisanja ukupne jonske jednačine. Sposobnost predviđanja ovih reakcija omogućava naučnicima da odrede koji su Joni prisutni u rastvoru. I takođe pomaže industrijska preduzeća formirati hemikalije ekstrakcijom komponenti iz ovih reakcija.

Svojstva raznih padavina

Oni su nerastvorljivi proizvodi ionske čvrste reakcije nastali kada se određeni kationi i anioni kombinuju u vodenom rastvoru. Odlučujući faktori formiranja sedimenta mogu varirati. Neke reakcije zavise od temperature, na primjer, rješenja koja se koriste za pufere, dok druge imaju odnos samo sa koncentracijom rastvora. Čvrste materije nastale u reakcijama padavina su kristalne komponente i mogu se suspendovati u celoj tečnosti ili pasti na dno rastvora. Preostala voda se zove nadosadochnaya. Dva elementa konzistencije (precipitat i supernatant) mogu se distribuirati različitim metodama, kao što su filtracija, ultracentrifugacija ili pumpanje.

Interakcija depozita i dvostruka supstitucija

Primena Zakona o rastvorljivosti zahteva razumevanje kako Joni reaguju. Većina interakcija taloženja je proces jedne supstitucije ili dvostruke supstitucije. Prva varijanta nastaje kada se dva jonska reagensa disociraju i vežu za odgovarajući anion ili kation druge supstance. Molekuli se zamjenjuju na osnovu svojih naboja u obliku kationa ili aniona. Ovo se može smatrati "zamjenskim partnerima". Odnosno, svaki od dva reagensa "gubi" svog pratioca i stvara vezu s drugim, pa se, na primjer, javljaju hemijske padavine sa sumporovodikom.

Reakcija dvostruke supstitucije je posebno klasifikovana kao proces očvršćavanja kada se dotična hemijska jednačina pojavi u vodenom rastvoru, a jedan od nastalih proizvoda je nerastvorljiv. Primjer takvog procesa dat je u nastavku.

Oba reagensa su vodena, a jedan proizvod čvrst. Pošto su sve komponente jonske i tečne, one se disociraju i stoga se mogu potpuno rastvoriti jedna u drugoj. Međutim, postoji šest principa sadržaja vode koji se koriste za predviđanje koji su molekuli nerastvorljivi kada se talože u vodi. Ovi joni formiraju čvrsti talog u ukupnoj smeši.

Pravila topljivosti, stopa padavina

Da li je reakcija formiranja taloga diktirana pravilom sadržaja vode u supstancama? U stvari, svi ovi zakoni i nagađanja daju smjernice koje govore koji Joni formiraju čvrste materije, a koji ostaju u svom izvornom molekularnom obliku u vodenom rastvoru. Pravila se moraju poštovati od vrha do dna. To znači da ako je nešto neodlučno (ili rješivo) zbog prvog postulata već, to ima prednost nad sljedećim uputama s većim rednim brojem.

Bromidi, hloridi i jodidi su rastvorljivi.

Soli koje sadrže Padavine srebra, olova i žive ne mogu se u potpunosti pomiješati.

Ako pravila kažu da je molekul rastvorljiv, onda ostaje u vodenom obliku. Ali ako se komponenta ne miješa u skladu sa gore opisanim zakonima i postulatima, tada formira čvrstu supstancu s predmetom ili tečnošću od drugog reagensa. Ako se pokaže da su svi Joni u bilo kojoj reakciji rastvorljivi, onda se proces padavina ne dešava.

Čiste jonske jednačine

Da bismo razumjeli definiciju ovog koncepta, potrebno je podsjetiti na zakon za reakciju dvostruke supstitucije, koja je data gore. Budući da je ova posebna mješavina metoda taloženja, stanja materije mogu se dodijeliti svakom varijabilnom paru.

Prvi korak u pisanju čiste jonske jednačine je odvajanje rastvorljivih (vodenih) reagensa i proizvoda u njihove odgovarajuće katione i anione. Padavine se ne rastvaraju u vodi, tako da se čvrsta supstanca ne bi trebala odvajati. Rezultirajuće pravilo izgleda ovako.

U gornjoj jednačini, Joni a+ i D prisutni su na obje strane formule. Zovu se i molekuli gledalaca jer ostaju nepromijenjeni tokom reakcije. Pošto su oni ti koji prolaze kroz jednačinu nepromijenjeni. Odnosno, mogu se isključiti da pokažu formulu besprijekornog.

Čista jonska jednačina pokazuje samo reakciju taloženja. A mrežna Molekularna formula mora nužno biti uravnotežena s obje strane, ne samo sa stanovišta atoma elemenata, već i ako ih posmatramo sa strane električnog naboja. Reakcije padavina obično su predstavljene isključivo jonskim jednadžbama. Ako su svi proizvodi vodeni, čista Molekularna formula se ne može zapisati. A to se dešava zato što su svi Joni isključeni kao proizvodi gledaoca. Stoga prirodno ne dolazi do reakcije padavina.

Prijave i primjeri

Reakcije padavina su korisne u određivanju da li je vrlo potreban element prisutan u rješenju. Ako se talog formira, na primjer, kada hemikalija reagira s olovom, prisustvo ove komponente u izvorima vode može se provjeriti dodavanjem hemikalije i kontrolom stvaranja sedimenta. Osim toga, refleksija padavina se može koristiti za izdvajanje elemenata kao što je magnezijum iz morska voda. Reakcije padavina se čak javljaju u ljudskom tijelu između antitijela i antigena. Međutim, okruženje u kojem se to događa još uvijek proučavaju naučnici iz cijelog svijeta.

Prvi primjer

Potrebno je završiti reakciju dvostruke supstitucije, a zatim je svesti na jednačinu čistog iona.

Prvo, potrebno je predvidjeti krajnje proizvode ove reakcije koristeći znanje o procesu dvostruke supstitucije. Da biste to učinili, morate zapamtiti da kationi i anioni "mijenjaju partnere".

Drugo, vrijedi podijeliti reagense na njihove punopravne jonske oblike, jer postoje u vodenom rastvoru. Takođe ne zaboravite uravnotežiti i električni naboj i ukupan broj atoma.

Konačno, morate uključiti sve posmatrače ione (iste molekule koje se javljaju na obje strane formule koje se nisu promijenile). U ovom slučaju to su tvari poput natrijuma i hlora. Konačna jonska jednačina izgleda ovako.

Također je potrebno završiti reakciju dvostruke supstitucije, a zatim je ponovo potrebno svesti na jednačinu čistog iona.

Opšte rješavanje problema

Predviđeni proizvodi ove reakcije su CoSO4 i NCL iz pravila rastvorljivosti, COSO4 se potpuno raspada, jer stav 4 kaže da se sulfati (SO2-4) ne naseljavaju u vodi. Slično, treba utvrditi da je NCL komponenta rješiva na osnovu postulata 1 i 3 (samo prvi odlomak može se navesti kao dokaz). Nakon balansiranja, rezultirajuća jednačina ima sljedeći oblik.

Za dalji korak, vrijedi podijeliti sve komponente na njihove jonske oblike, jer će postojati u vodenom rastvoru. I takođe za balansiranje naboja i atoma. Zatim poništite sve Jone posmatrača (one koji se pojavljuju kao komponente na obje strane jednačine).

Nema reakcije padavina

Ovaj primjer je važan jer su svi reagensi i proizvodi vodeni, što znači da su isključeni iz čiste jonske jednačine. Tamo se ne formira čvrsti sediment. Shodno tome, ne dolazi do reakcije padavina.

Potrebno je napisati ukupnu jonsku jednačinu za potencijalno reakcije dvostrukog pomaka. Obavezno uključite stanje materije u rješenje, to će pomoći da se postigne ravnoteža u opštoj formuli.

Rješenja

1. Bez obzira na fizičko stanje, proizvodi ove reakcije su Fe (OH)3 i NO3. Pravila rastvorljivosti predviđaju da se NO3 potpuno raspada u tečnosti, jer su svi nitrati takvi (ovo dokazuje drugu tačku). Ipak, Fe (Oh)3 je nerastvorljiv, jer padavine hidroksidnih jona uvijek imaju ovaj oblik (šesti postulat se može navesti kao dokaz), A Fe nije jedan od kationa, što dovodi do isključenja komponente. Nakon disocijacije , jednačina ima sljedeći oblik:

2. Kao rezultat reakcije dvostruke supstitucije, proizvodi su Al, CL3 i Ba, SO4, AlCl3 je rastvorljiv jer sadrži hlorid (pravilo 3). Međutim, B A S O4 se ne raspada u tečnosti, jer komponenta u svom sastavu ima sulfat. Ali ion 2+ ga čini također nerastvorljivim, jer je to jedan od kationa koji uzrokuje izuzetak od četvrtog pravila.

Ovako izgleda konačna jednačina nakon balansiranja. A kada se odstrane ioni posmatrača, dobija se sledeća mrežna formula.

3. Od reakcije dvostruke supstitucije formiraju se proizvodi HNO3 kao i Zn2. Prema pravilima, HNO3 se raspada jer sadrži nitrate (drugi postulat). I Zn I2 je takođe rastvorljiv jer su jodidi isti (tačka 3). To znači da su oba proizvoda vodena (tj. disociraju u bilo kojoj tečnosti) i stoga ne dolazi do reakcije padavina.

4. Proizvodi ove dvostruke supstitucijske refleksije su C A3 (PO4) 2 I N CL. Pravilo 1 kaže da je N CL rastvorljiv, a prema šestom postulatu, C A3 (PO4) 2 se ne raspada.

Upravo će ovako izgledati jonska jednačina kada se reakcija završi. A nakon uklanjanja padavina dobija se ova formula.

5. Prvi proizvod ove reakcije, PbSO4, rastvorljiv je prema četvrtom pravilu, jer je sulfat. Drugi proizvod KNO3 se takođe raspada u tečnosti jer sadrži nitrate (drugi postulat). Stoga ne dolazi do reakcije padavina.

Hemijski proces

Ova akcija odvajanja čvrste supstance tokom padavina od rastvora javlja se ili pretvaranjem komponente u oblik koji se ne raspada, ili promenom sastava tečnosti kako bi se smanjio kvalitet objekta u njoj. Razlika između padavina i kristalizacije u velikoj meri leži u tome da li se akcenat stavlja na proces kojim se smanjuje rastvorljivost, ili na način na koji struktura čvrste supstance postaje organizovana.

U nekim slučajevima mogu se koristiti selektivne Padavine za uklanjanje smetnje od smeše. U rastvor se dodaje hemijski reagens koji selektivno reaguje sa smetnjama, formirajući precipitat. Tada se može fizički odvojiti od mješavine.

Padavine se često koriste za uklanjanje metalnih jona iz vodenih rastvora: Joni srebra prisutni u komponenti tečne soli, kao što je srebrni nitrat, koji se taloži dodavanjem molekula hlora, pod uslovom da se, na primer, koristi natrijum. Joni prve i druge komponente kombinuju se i formiraju srebrni hlorid, jedinjenje koje se ne rastvara u vodi. Slično tome, molekuli barija se transformišu precipitacijom kalcijum oksalata. Razvijene su šeme za analizu mješavina metalnih iona sekvencijalnom primjenom reagensa koji talože određene supstance ili njihove srodne grupe.

U mnogim slučajevima moguće je izabrati sve uslove pod kojima se supstanca deponuje u veoma čistom i lako odvojivom obliku. Izolacija takvih sedimenata i određivanje njihove mase tačne su metode taloženja, Pronalaženje broja različitih spojeva.

Kada pokušavate odvojiti čvrstu supstancu od rastvora koji sadrži nekoliko komponenti, nepoželjne komponente se često ugrađuju u kristale, što smanjuje njihovu čistoću i narušava tačnost analize. Takva kontaminacija se može smanjiti izvođenjem operacija sa razrijeđenim rastvorima i polaganim dodavanjem taložnog sredstva. Efikasna tehnika naziva se homogena depozicija, u kojoj sintetiše se u rastvoru, a ne dodaje mehanički. U teškim slučajevima može biti potrebno izolovati kontaminirani sediment, ponovo ga rastvoriti i takođe taložiti. Većina interferirajućih supstanci uklanja se u originalnoj komponenti, a drugi pokušaj se vrši u njihovom potpunom odsustvu.

Osim toga, naziv reakcije daje čvrsta komponenta koja nastaje kao rezultat reakcije padavina.

Da bi se uticalo na razgradnju supstanci u jedinjenju, potreban je precipitat da se formira nerastvorljivo jedinjenje, bilo nastalo interakcijom dve soli ili promenom temperature.

Ovo taloženje iona može ukazivati na to da je došlo do hemijske reakcije, ali se može dogoditi i ako koncentracija otopljene tvari premašuje njen dio ukupnog raspada. Radnja prethodi događaju zvanom klijanje. Kada se male nerastvorljive čestice agregiraju jedna s drugom ili formiraju gornji dio interfejsa sa površinom, kao što je zid posude ili sjemenski kristal.

Ključni nalazi: određivanje padavina u hemiji

U ovoj nauci ova komponenta je i glagol i imenica. Padavine su stvaranje nekog nerastvorljivog jedinjenja ili smanjenjem ukupnog raspadanja kombinacije, ili interakcijom dve komponente soli.

Čvrsta supstanca obavlja važnu funkciju. Budući da nastaje kao rezultat reakcije padavina i naziva se talog. Čvrsta supstanca se koristi za prečišćavanje, uklanjanje ili ekstrakciju soli. Takođe kao za proizvodnju pigmenata i identifikacija supstanci u kvalitativnoj analizi.

Sediment naspram padavina, konceptualni aparat

Terminologija može izgledati pomalo zbunjujuće. Evo kako to funkcioniše: formiranje čvrste supstance iz rastvora naziva se precipitat. A hemijska komponenta koja budi tvrdi raspad u tečnom stanju naziva se precipitator. Ako je veličina čestica nerastvorljivog jedinjenja vrlo mala ili gravitacija nije dovoljna da povuče kristalnu komponentu na dno posude, precipitat se može ravnomerno rasporediti po tečnosti, formirajući suspenziju. Sedimentacija se odnosi na bilo koju proceduru koja odvaja precipitat od vodenog dijela rastvora, koji se naziva supernatant. . Uobičajena metoda sedimentacije je centrifugiranje. Kada se talog ekstrahuje, dobijeni prah se može nazvati "cvet".

Još jedan primjer formiranja komunikacije

Miješanje srebrnog nitrata i natrijum hlorida u vodi će uzrokovati da srebrni hlorid ispadne iz rastvora kao čvrsta supstanca. Odnosno, u ovom primjeru, precipitat je XC.

Prilikom pisanja hemijske reakcije , prisustvo padavina može se naznačiti sljedećom naučnom formulom sa strelicom nadole.

Upotreba padavina

Ove komponente se mogu koristiti za identifikaciju kationa ili aniona u soli kao dio kvalitativne analize. Poznato je da prelazni metali formiraju različite boje padavina u zavisnosti od njihovog elementarnog identiteta i stepena oksidacije. Reakcije padavina se uglavnom koriste za uklanjanje soli iz vode. Kao i za izolaciju proizvoda i za pripremu pigmenata. U kontrolisanim uslovima, reakcija padavina daje kristale čistog precipitata. U metalurgiji se koriste za stvrdnjavanje legura.

Kako vratiti talog

Postoje nekoliko metode taloženja koje se koriste za izdvajanje čvrste tvari:

Filtriranje. Ovom akcijom rastvor koji sadrži precipitat se sipa na filter. U idealnom slučaju, čvrsta supstanca ostaje na papiru, a tečnost prolazi kroz nju. Posuda se može isprati i sipati na filter za pomoć pri oporavku. Uvijek postoji određeni gubitak ili zbog rastvaranja u tečnosti, prolaska kroz papir, ili zbog prianjanja na provodljivi materijal.
Centrifugiranje: tokom ove akcije, rastvor se brzo rotira. Da bi tehnika funkcionisala, čvrsti precipitat mora biti gušći od tečnosti. Zbijena komponenta može se dobiti izlijevanjem sve vode. Obično su gubici manji nego kod filtriranja. Centrifugiranje dobro funkcioniše sa malim veličinama uzoraka.
Dekantacija: ovim djelovanjem sloj tečnosti se izlije ili isisava iz sedimenta. U nekim slučajevima dodaje se dodatni rastvarač za odvajanje vode od čvrste supstance. Dekantiranje se može koristiti sa cijelom komponentom nakon centrifugiranja.

Padavine starenje

Proces koji se naziva probava nastaje kada se dozvoli da svježa čvrsta supstanca ostane u svom rastvoru. Obično temperatura cijele tečnosti raste. Improvizovana probava može proizvesti veće čestice sa visokom čistoćom. Proces koji dovodi do ovog rezultata poznat je kao "Ostwald sazrijevanje".