رد فعل الأمطار المتساقط والأمثلة



ال متهور أو هطول الأمطار الكيميائية هي عملية تتكون من تكوين مادة صلبة غير قابلة للذوبان من خليط من محلولين متجانسين. على عكس هطول الأمطار والثلوج ، في هذا النوع من الأمطار "تمطر صلبة" من سطح السائل.

في حلين متجانسين ، يتم إذابة الأيونات في الماء. عندما تتفاعل هذه مع أيونات أخرى (وقت الخلط) ، تسمح تفاعلاتها الإلكتروستاتية بنمو بلورة أو مادة هلامية صلبة. بسبب الجاذبية ، تنتهي هذه المادة الصلبة بالتراكم في أسفل المادة الزجاجية.

يحكم هطول الأمطار توازن أيوني ، والذي يعتمد على العديد من المتغيرات: من تركيز وطبيعة الأنواع المتداخلة إلى درجة حرارة الماء ووقت الاتصال المسموح به للمادة الصلبة مع الماء.

بالإضافة إلى ذلك ، ليست كل الأيونات قادرة على إنشاء هذا التوازن ، أو ما هو نفسه ، لا يمكن للجميع تشبع المحلول بتركيزات منخفضة للغاية. على سبيل المثال ، لترسيب كلوريد الصوديوم من الضروري تبخير الماء أو إضافة المزيد من الملح.

الحل المشبع يعني أنه لم يعد بإمكانه إذابة أكثر صلابة ، لذلك يترسب. وهذا هو السبب في أن هطول الأمطار هو أيضا إشارة واضحة إلى أن الحل مشبع.

مؤشر

  • 1 تفاعل الهطول
    • 1.1 تشكيل يعجل
  • 2 الذوبان المنتج
  • 3 أمثلة
  • 4 المراجع

تفاعل الهطول

النظر في حل مع أيونات A الذائبة والآخر مع أيونات B ، عند خلط المعادلة الكيميائية للتنبؤ:

A+(ac) + B-(آق) <=> أب (ق)

ومع ذلك ، فمن المستحيل "تقريبًا" أن تكون A و B وحدهما مبدئيًا ، ويجب بالضرورة أن تكون مصحوبة بأيونات أخرى بتهم عكسية.

في هذه الحالة ، أ+ يشكل مركب قابل للذوبان مع الأنواع C-, و ب- يفعل الشيء نفسه مع الأنواع د+. وهكذا ، تضيف المعادلة الكيميائية الآن الأنواع الجديدة:

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

الأنواع أ+ يحل محل الأنواع د+ لتشكيل الصلبة AB ؛ بدوره ، الأنواع C- الانتقال إلى ب- لتشكيل العاصمة الصلبة للذوبان.

وهذا هو ، تحدث التشريد المزدوج (رد فعل ميثازيس). ثم ، رد فعل هطول الأمطار هو رد فعل ايون مزدوج النزوح.

على سبيل المثال في الصورة أعلاه ، يحتوي الدورق على بلورات ذهبية من الرصاص (II) يوديد (PbI).2) ، نتاج رد الفعل المعروف "الدش الذهبي":

Pb (لا3)2(ac) + 2KI (aq) => PbI2(ق) + 2KNO3(آق)

وفقًا للمعادلة السابقة ، A = Pb2+, C-= لا3-, د = ك+ و B = أنا-.

يعجل تشكيل

تظهر جدران الدورق ماءًا مكثفًا نتيجة للحرارة الشديدة. لأي غرض يتم تسخين الماء؟ لإبطاء عملية تشكيل بلورات PbI2 وإبراز تأثير الدش الذهبي.

عند مواجهة اثنين من الأنيونات أنا-, الكاتيون Pb2+ إنه يشكل نواة صغيرة من ثلاثة أيونات ، وهذا لا يكفي لبناء بلورة. وبالمثل ، في مناطق أخرى من الحل تتجمع أيونات أخرى أيضًا لتشكيل نوى ؛ هذه العملية تعرف باسم النواة.

هذه النواة تجذب الأيونات الأخرى ، وبالتالي تنمو لتشكل جزيئات الغروية ، المسؤولة عن التعكر الأصفر للمحلول.

بالطريقة نفسها ، تتفاعل هذه الجسيمات مع الآخرين لتسبب جلطات ، وهذه الجلطات مع الآخرين ، في النهاية تتسبب في ترسب.

ومع ذلك ، عند حدوث ذلك ، ينتج الترسب من النوع الجيلاتيني ، مع بلورات ساطعة لبعض البلورات "تتجول" من خلال الحل. وذلك لأن سرعة النواة أكبر من نمو النواة.

من ناحية أخرى ، ينعكس النمو الأقصى للنواة في بلورة رائعة. لضمان هذه البلورة ، يجب تشويه المحلول قليلاً ، والذي يتحقق عن طريق زيادة درجة الحرارة قبل هطول الأمطار.

وبالتالي ، عندما يبرد المحلول ، يكون للنوى ما يكفي من الوقت لتنمو. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن تركيز الأملاح ليس عاليًا جدًا ، فإن درجة الحرارة تتحكم في عملية النواة. وبالتالي ، فإن كلا المتغيرات تستفيد من ظهور بلورات PbI2.

الذوبان المنتج

PbI2 يؤسس التوازن بين هذا والأيونات في الحل:

الناتج المحلي الإجمالي2(S) <=> برميل2+(ac) + 2I-(آق)

يُطلق على ثابت هذا التوازن ثابت منتج الذوبان ، Kملاحظة. يشير المصطلح "منتج" إلى تكاثر تركيزات الأيونات التي تشكل المادة الصلبة:

Kملاحظة= [Pb2+] [أنا-]2

هنا تتكون المادة الصلبة من الأيونات المعبر عنها في المعادلة؛ ومع ذلك ، فإنه لا يعتبر الصلبة في هذه الحسابات.

تركيز أيونات الرصاص2+ والأيونات أنا- هم متساوون في ذوبان PbI2. وهذا يعني أنه من خلال تحديد قابلية الذوبان لأحد هذه يمكن حسابها من الآخر والثابت Kملاحظة.

ما هي قيم K ل؟ملاحظة بالنسبة للمركبات القليلة القابلة للذوبان في الماء؟ وهو مقياس لدرجة عدم قابلية الذوبان للمركب عند درجة حرارة معينة (25 درجة مئوية). وبالتالي ، أصغر Kملاحظة, أكثر غير قابلة للذوبان هو.

لذلك ، عند مقارنة هذه القيمة مع تلك المركبات الأخرى ، يمكن التنبؤ بالزوج (على سبيل المثال ، AB و DC) سوف يترسب أولاً. في حالة المركب الافتراضي DC ، K الخاص بهملاحظة قد يكون عاليًا لدرجة أن التعجيل يحتاج إلى تركيزات أعلى من D+ أو جيم- في الحل.

هذا هو مفتاح ما يعرف باسم هطول الأمطار مجزأة. أيضا ، معرفة Kملاحظة بالنسبة للملح غير القابل للذوبان ، يمكن حساب الحد الأدنى من الكمية لترسبه في لتر من الماء.

ومع ذلك ، في حالة KNO3 لا يوجد مثل هذا التوازن ، لذلك فهو يفتقر إلى Kملاحظة. في الواقع ، إنه ملح شديد الذوبان في الماء.

أمثلة

تفاعلات الهطول هي واحدة من العمليات التي تثري عالم التفاعلات الكيميائية. بعض الأمثلة الإضافية (إلى جانب المطر الذهبي) هي:

AGNO3(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO3(آق)

توضح الصورة العليا تشكيل الراسب الأبيض من كلوريد الفضة. بشكل عام ، معظم المركبات الفضية لها ألوان بيضاء.

بووتون2(ac) + K2SW4(ac) => BaSO4(s) + 2KCl (ac)

يتم تشكيل رواسب بيضاء من كبريتات الباريوم.

2CuSO4(ac) + 2NaOH (ac) => Cu2(OH)2SW4(ق) + نا2SW4(آق)

تتشكل مادة الراسب المزرق من كبريتات النحاس (II) dibasic.

2AgNO3(ac) + K2CRO4(ac) => Ag2CRO4(ق) + 2KNO3(آق)

يتم تشكيل رواسب البرتقال من كرومات الفضة.

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

يتكون الراسب الأبيض من كربونات الكالسيوم ، المعروف أيضًا باسم الحجر الجيري.

الإيمان (لا3)3(ac) + 3NaOH (ac) => Fe (OH)3(ق) + 3NaNO3(آق)

أخيرًا ، تتشكل مادة راسب البرتقال من هيدروكسيد الحديد (III). بهذه الطريقة ، تنتج تفاعلات الهطول أي مركب.

مراجع

  1. اليوم ، R. ، و Underwood ، A. كيمياء تحليلية كمية (الطبعة الخامسة). بيرسون برنتيس هول ، ص 97-103.
  2. دير كريول. (6 مارس 2011). أمطار الذهب. [الشكل]. تم الاسترجاع في 18 أبريل 2018 من: commons.wikimedia.org
  3. آن ماري هيلمنستين ، دكتوراه (9 أبريل 2017). تعريف تفاعل الهطول. تم الاسترجاع في 18 أبريل 2018 من: thoughtco.com
  4. مبدأ لو شاتيلير: تفاعلات الهطول. تم الاسترجاع في 18 أبريل 2018 من: digipac.ca
  5. البروفيسور بوتش. التفاعلات الكيميائية: صافي المعادلات الأيونية. تم الاسترجاع في 18 أبريل 2018 ، من: lecturedemos.chem.umass.edu
  6. Luisbrudna. (8 أكتوبر 2012). كلوريد الفضة (AgCl). [الشكل]. تم الاسترجاع في 18 أبريل 2018 من: commons.wikimedia.org
  7. بياض ، ديفيس ، بيك وستانلي. الكيمياء. (الطبعة الثامنة). CENGAGE Learning ، ص 150 ، 153 ، 776-786.