Fällning

Vi förklarar vad som är en fällning, nederbördsreaktionen, de typer som finns och ger flera exempel

Gul fällningsbildning vid blandning av en lösning med ett utfällningsmedel

Vad är en fällning?

En fällning Det är ett fast ämne som bildas av en lösning, antingen genom kristallisation av ett upplöst ämne eller genom bildning av ett olösligt ämne genom en kemisk reaktion.

Det första fallet inträffar när ett fast ämne, som ursprungligen löstes i ett lösningsmedel som vatten, blir mindre lösligt. Detta kan hända när:

• Lösningstemperaturen minskas.
• Ett utfällningsmedel läggs till.
• Ett annat lösningsmedel tillsätts där det fasta ämnet är mindre lösligt.

När dess löslighet blir mindre än dess koncentration blir lösningen övermättad och en nederbördsreaktion inträffar.

Det andra fallet inträffar efter någon kemisk reaktion som genererar en olöslig eller mycket liten löslig produkt i lösningsmedlet. När denna produkt börjar bildas är lösningen snabbt mättad och det fasta ämnet börjar fälla ut.

Kemisk nederbördsreaktion

Utfällningsreaktionen är den kemiska processen som leder till bildandet av en fällning. Beroende på hur fällningen bildas kan reaktionen skrivas på två olika sätt:

• Om nederbörden inträffar eftersom lösligheten hos det fasta ämnet i lösningsmedlet reducerades (kylning eller tillägg av ett annat lösningsmedel, till exempel), involverar nederbördsreaktionen bara lösningen och skulle se ut så här:

Till exempel, Om natriumacetat upplöses (CH-₃Ficka) i varmt vatten och får sedan kyla, natriumacetat kommer att fälla ut enligt följande ekvation:

• Om nederbörden inträffar eftersom ett utfällningsmedel tillsattes, kommer nederbördsreaktionen att involvera både lösta ämnet och utfällningsmedlet.

Till exempel, Silverjoner (Ag⁺) De kan fälla ut från en silvernitratlösning (AGNO₃) tillsats av en lösning av natriumklorid eller NaCl (utfällningsmedel). Utfällningsreaktionen i detta fall ges av:

Det kan tjäna dig: nickelklorid (NICL2): Struktur, egenskaper, erhållning, användning

Nederbördsmekanism

Oavsett nederbördsreaktion inträffar alltid bildningen av fällningen i två steg som kallas kärnbildning och tillväxt:

• Kärnbildning

I början av nederbördsreaktionen bildas små utfällningspartiklar som kallas kärnor så detta steg kallas kärnbildning.

• Tillväxt

Efter kärnbildning bildas inte nya partiklar längre, men kärnorna börjar redan växa tills nederbörd stannar.

Typer av fällning

Hastigheten med vilken utfällningarna bildas påverkar storleken på de fasta partiklarna och egenskaperna hos samma. Beroende på storleken på partiklarna och naturen på föreningen som fälls ut, kan tre typer av utfällningar särskiljas:

Kristallina fällningar

Det är den enklaste typen av fällning. I detta fall består fällningen av stora fasta partiklar med en diameter större än 0,1 mikrometer.

Kristallin fällning av kopparsulfat (ii) Pentahydrat

Kristallina utfällningar bildas när nederbördsreaktionen sker långsamt. Detta gör att få fasta partiklar kan bildas under kärnbildning, och var och en av dessa partiklar har tillräckligt med tid att växa och bilda stora och tunga kristaller som faller längst ner i lösningen.

Dessa partiklar är nästan alltid kristallina fasta ämnen med platta och ljusa ansikten, liknande en diamants aspekter, och kan nästan alltid särskiljas med blotta ögat.

Kaseös fällningar

De fälls ut för mycket mindre partiklar, mellan 0,01 och 0,1 mikrometer i diameter. Denna typ av fällning bildas när nederbördsreaktionen inträffar mycket snabbt, vilket genererar många partiklar under kärnbildning som inte har tid att växa.

På grund av deras storlek är dessa partiklar mycket lätta och är suspenderade i lösningen som bildar en stabil kolloid. Av den anledningen slår de inte ner längst ner i lösningen och det ser molnigt ut istället för transparent.

Kan tjäna dig: dihydroxyaceton: struktur, egenskaper, erhållning, användningarTre caseosos i olika färger. De tre lösningarna är skumma efter bildandet av fällningen

Utöver detta är partiklarna så små att de lyckas korsa de flesta filter som används för att separera utfällningarna från lösningarna.

Geléhakord

När partiklarna är ännu mindre än de för de fallösa fällningarna, det vill säga med diametrar mindre än 0,01 mikrometer, kallas fällningen gelé. Anledningen är att det fasta förvärvar ett utseende som liknar gelatinet eller ett sylt.

Dessa fällningar betraktas också som kolloider. Faktum är att gelatinet är ett typiskt exempel på en kolloid, och dessa fällningar tar sitt namn från samma.

Karakteristiska exempel på geléutfällning är de hydratiserade oxiderna i vissa metaller. Dessa oxider absorberar en stor mängd vatten på ytan som förhindrar att den bildar större partiklar som kristalliseras.

Exempel på

Natriumacetat (Ch₃Ficka)

Som nämnts ovan kan natriumacetat fällas ut från en varmmättad lösning som är tillåten att svalna. Om det är tillåtet att svalna långsamt bildas en kristallin fällning där långa vita nålkristaller observeras.

Kadmiumsulfid (II) (CDS)

Kadmiumsulfid är ett mycket olösligt salt som omedelbart blandas i en kadmiumjon (ii) -lösning med en annan som innehåller sulfidjoner.

Kopparsulfat (ii) Pentahydrat (CUO₄.5 timmar₂ANTINGEN)

När du löser upp det i vatten bildar kopparsulfat (ii) hydratiserade joner av intensivt blått. Om vattnet långsamt förångas, fäll ut vackra blå kristaller av Cuso₄.5 timmar₂ANTINGEN. Dessa kristaller verkar ädelstenar.

Silverbromid (AGBR)

Detta är ett exempel på en förening som fälls ut mycket snabbt och bildar en fällning med mycket tunna partiklar som är svåra att filtrera.

Kan tjäna dig: motsvarande vikt

Aluminiumhydratiserad oxid (III) (till₂ANTINGEN₃.Nh₂ANTINGEN)

Detta är ett klassiskt exempel på bildandet av en gelatinös fällning. Det bildas när en aluminiumnitratlösning (nej (nej₃)₃).

Mangansulfid (II) (MNS)

Många sulfider är olösliga i vatten och mangansulfid är inget undantag. Detta fälls ut i form av ett mycket fint damm.

Silverklorid (AGCL)

Silverjoner (i) bildar mycket lite lösliga salter med alla halogener. Fallet med silverklorid är ett klassiskt exempel på utfälld bildning i laboratoriet.

Kalciumkarbonat (Caco₃)

Kalcium är en av de joner som är ansvariga för vattenhårdheten. När vatten som innehåller kalcium värms, reagerar det bildande kalciumkarbonat som fälls ut i form av ett vitt skikt som kallas tartar, som till och med kan hindra rören.

Järnhydratiserad oxid (iii) (tro₂ANTINGEN₃.Nh₂ANTINGEN)

Detta är ett annat exempel på en gelatinös fällning som bildas av reaktionen av en lösning som innehåller järnjoner (iii) med natrium- eller kaliumhydroxid.

Magnesiumhydroxid (MG (OH)₂)

Magnesium är den andra katjonen som är ansvarig för vattenhårdhet, eftersom den kan fälla ut i form av magnesiumhydroxid i rör och andra vattenvärmesystem.

Referenser

1. Bancoft, w. D. (1918). Kontur av kolloidkemi.-Iii. Journal of the Franklin Institute, 185(3), 373-387. https: // doi.org/10.1016/s0016-0032 (18) 90710-6
2. Civan, f. (2007). Kristalltillväxt och skala bildning i porösa medier. Reservoarbildningsskador, 235-255. https: // doi.org/10.1016/b978-075067738-7/50010-5
3. Skoog, D. TILL., Väst, D. M., Holler, f. J., & Crouch, s. R. (2013). Fundamentals of Analytical Chemistry. New York City, New York: Cengage Learning.
4. Wikipedia -bidragsgivare. (2021, 10 januari). Nederbörd (kemi). Hämtas från.Wikipedia.org