Реакция на утаяване протича, когато два различни материала реагират в разтвор, образувайки неразтворим продукт. Неразтворимият продукт от реакцията образува прах, твърда маса или кристал, които или потъват на дъното на течния разтвор, или остават в суспензия. Разтворът може да съдържа останалите химикали, които не са реагирали, или може да съдържа друг реакционен продукт, който е разтворим и остава в разтвор. Много химически експерименти, включващи реакции на утаяване, са лесни за провеждане и водят до интересни резултати, често с цветни утайки.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Реакцията на утаяване води до неразтворимо твърдо вещество в резултат на реакцията на две разтворени химикали в разтвор. Неразтворимото твърдо вещество, наречено утайка, потъва до дъното на разтвора или остава в суспензия като мътни частици. Частите от разтворените химикали, които не са участвали в реакцията на утаяване, остават в разтвор след образуването на утайката. Процесът на утаяване може да се използва за отстраняване на примес от водата или при производството на промишлени химикали.
Йонни съединения в разтвор
Реакциите на валежите могат да се провеждат само когато са изпълнени две условия. Разтворените съединения трябва да се дисоциират в йони и йоните трябва да могат да се комбинират, за да образуват ново съединение. В резултат на това само йонни съединения в разтвор могат да образуват утайка.
Йонните съединения се образуват, когато атомите със само един или два електрона в най-външната си обвивка реагират с атоми, които се нуждаят от един или два електрона, за да завършат своите електронни обвивки. Когато два такива материала реагират, първите атоми освобождават своите електрони и ги даряват на вторите атоми. Това означава, че всички атоми са постигнали стабилна конфигурация на пълни външни електронни обвивки. В същото време атомите, които са получили електрони, сега са отрицателно заредени, докато атомите, които са подарили електрони, имат положителен заряд. Обратно заредените атоми се привличат един към друг и образуват йонни връзки.
Когато йонните съединения се разтварят във вода, полярните водни молекули, които имат положителен заряд в единия край и отрицателен заряд на другия, прикрепете се към заредените атоми на йонните съединения и ги изтеглете на части. След това йоните са свободни да реагират с други йони в разтвора, за да образуват ново съединение.
Как действат валежите
При реакция на утаяване, разтвор на едно йонно съединение се добавя към разтвора на друго йонно съединение, с което то може да реагира. Реакцията протича, когато двата разтвора се смесят и се образува неразтворимата утайка. В зависимост от реакцията може да се образува и остане в разтвор друго реакционно съединение или другият реакционен продукт може да бъде вода или газ. Реакцията е реакция на утайка, ако на дъното на контейнера с разтвор се появи твърдо вещество или разтворът се помътни със суспензия от частици утайка.
Типична реакция на утаяване възниква, когато се смесват водни разтвори на калиев йодид и оловен нитрат. Калиевите, йодните, оловните и нитратните йони се разтварят и калиевите йони реагират с нитратните йони, образувайки калиев нитрат, докато оловните йони реагират с йодните йони, за да образуват оловен йодид. Оловният йодид е неразтворим във вода и се утаява като ярко жълто твърдо вещество при реакция на двойно заместване. Калиевият нитрат остава в разтвор.
Друга реакция на утаяване смесва водни разтвори на сребърен нитрат с натриев хлорид или обикновена готварска сол. Йоните в разтвора са сребърни йони, нитратни йони, натриеви йони и хлорни йони. Съответното уравнение е AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3. Йоните Ag и йоните Cl образуват AgCl, който е неразтворим във вода и се утаява.
Реакциите на утаяване се случват всеки път, когато разтворимите съединения реагират, за да създадат неразтворим продукт. Утайките може да са неприятности, например когато запушват водопроводи или образуват камъни в бъбреците, но тези реакции може да се използва и за премахване на вредни разтворени химикали или за утаяване на ценни минерали от решение.