Sajaucot divus jonu savienojumu ūdens šķīdumus, iegūtā reakcija var radīt cietas nogulsnes. Šī rokasgrāmata parādīs, kā lietot neorganisko savienojumu šķīdības noteikumi lai paredzētu, vai produkts paliks šķīdumā vai veidos nogulsnes.
Jonisko savienojumu ūdens šķīdumi sastāv no joniem, kas veido savienojumu, kas disociēts ūdenī. Šie risinājumi ir pārstāvēti ķīmiskajos vienādojumos formā: AB (aq), kur A ir katjonu un B ir anjons.
Kad divi ūdens šķīdumi tiek sajaukti, joni mijiedarbojas, veidojot produktus.
AB (aq) + CD (aq) → produkti
Šī reakcija parasti ir a dubultā aizvietošanas reakcija šādā formā:
AB (aq) + CD (aq) → AD + CB
Paliek jautājums, vai AD vai CB paliks risinājumā vai veidos a cietas nogulsnes?
Ja iegūtais savienojums nešķīst ūdenī, veidosies nogulsnes. Piemēram, sudraba nitrāta šķīdums (AgNO3) sajauc ar magnija bromīda (MgBr2). Līdzsvarota reakcija būtu šāda:
2 AgNO3(aq) + MgBr2 → 2 AgBr (?) + Mg (NO3)2(?)
Ir jānosaka izstrādājumu stāvoklis. Vai produkti šķīst ūdenī?
Saskaņā ar šķīdības noteikumiem
Otrs savienojums Mg (NO3)2 paliks šķīdumā, jo visi nitrāti (NO3)-, šķīst ūdenī. Iegūtais līdzsvarota reakcija būtu:
2 AgNO3(aq) + MgBr2 → 2 AgBr (s) + Mg (NO3)2(aq)
Apsveriet reakciju:
KCl (aq) + Pb (NO3)2(aq) → produkti
Kādi būtu gaidāmie produkti un kas a nogulsnes forma?
Produktiem joni jāpārkārto uz:
KCl (aq) + Pb (NO3)2(aq) → KNO3(?) + PbCl2(?)
Pēc līdzsvara līdzsvarošanas,
2 KCl (aq) + Pb (NO3)2(aq) → 2 KNO3(?) + PbCl2(?)
KNO3 paliks šķīdumā, jo visi nitrāti šķīst ūdenī. Hlorīdi šķīst ūdenī, izņemot sudrabu, svinu un dzīvsudrabu. Tas nozīmē PbCl2 ir nešķīstošs un veido nogulsnes. Pabeigtā reakcija ir:
2 KCl (aq) + Pb (NO3)2(aq) → 2 KNO3(aq) + PbCl2(s)
Šķīdības noteikumi ir noderīga vadlīnija, lai prognozētu, vai savienojums izšķīdīs vai veidos nogulsnes. Ir daudz citu faktoru, kas var ietekmēt šķīdību, taču šie noteikumi ir labs pirmais solis, lai noteiktu ūdens šķīduma reakciju iznākumu.
Nokrišņu prognozēšanas atslēga ir apgūt šķīdības noteikumus. Īpašu uzmanību pievērsiet savienojumiem, kas uzskaitīti kā “nedaudz šķīstoši”, un atcerieties to temperatūra ietekmē šķīdību. Piemēram, kalcija hlorīda šķīdumu parasti uzskata par šķīstošu ūdenī, tomēr, ja ūdens ir pietiekami auksts, sāls viegli neizšķīst. Pārejas metālu savienojumi var radīt nogulsnes aukstos apstākļos, bet siltāka laikā tomēr izšķīst. Apsveriet arī citu jonu klātbūtni šķīdumā. Tas var negaidīti ietekmēt šķīdību, dažreiz izraisot nogulsnes, kad jūs to negaidījāt.