En udfældningsreaktion finder sted, når to forskellige materialer reagerer i en opløsning til dannelse af et uopløseligt produkt. Det uopløselige produkt fra reaktionen danner et pulver, fast masse eller krystal, der enten synker til bunden af den flydende opløsning eller forbliver i suspension. Opløsningen kan indeholde de resterende kemikalier, der ikke reagerede, eller den kan indeholde et andet reaktionsprodukt, der er opløseligt og forbliver i opløsning. Mange kemiske eksperimenter, der involverer udfældningsreaktioner, er nemme at udføre og giver interessante resultater, ofte med farverige bundfald.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
En udfældningsreaktion frembringer et uopløseligt fast stof som et resultat af reaktionen af to opløste kemikalier i en opløsning. Det uopløselige faste stof, kaldet bundfald, synker til bunden af opløsningen eller forbliver i suspension som uklare partikler. De dele af de opløste kemikalier, der ikke deltog i udfældningsreaktionen, forbliver i opløsning, når bundfaldet er dannet. Nedbørsprocessen kan bruges til at fjerne en urenhed fra vand eller i produktionen af industrielle kemikalier.
Ioniske forbindelser i opløsning
Nedbørsreaktioner kan kun finde sted, når to betingelser er opfyldt. De opløste forbindelser skal dissocieres i ioner, og ionerne skal kunne kombineres for at danne en ny forbindelse. Som et resultat er det kun ioniske forbindelser i opløsning, der kan producere et bundfald.
Ioniske forbindelser dannes, når atomer med kun en eller to elektroner i deres yderste skaller reagerer med et atomer, der har brug for en eller to elektroner for at fuldføre deres elektronskaller. Når to sådanne materialer reagerer, frigiver de tidligere atomer deres elektroner og donerer dem til de sidstnævnte atomer. Dette betyder, at alle atomer har opnået den stabile konfiguration af komplette ydre elektronskaller. Samtidig er atomerne, der har modtaget elektroner, nu negativt ladede, mens de atomer, der har doneret elektroner, har en positiv ladning. De modsat ladede atomer tiltrækkes af hinanden og danner ioniske bindinger.
Når ioniske forbindelser opløses i vand, er de polære vandmolekyler, som har en positiv ladning i den ene ende og en negativ ladning på den anden, binder sig til de ladede atomer i de ioniske forbindelser og trækker dem en del. Derefter er ionerne fri til at reagere med andre ioner i opløsningen til dannelse af en ny forbindelse.
Sådan fungerer nedbør
I en udfældningsreaktion tilsættes en opløsning af en ionforbindelse til opløsningen af en anden ionforbindelse, hvormed den kan reagere. Reaktionen finder sted, når de to opløsninger blandes, og det uopløselige bundfald dannes. Afhængig af reaktionen kan en anden reaktionsforbindelse dannes og forblive i opløsning, eller det andet reaktionsprodukt kan være vand eller en gas. Reaktionen er en bundfaldsreaktion, hvis et fast stof vises i bunden af opløsningsbeholderen, eller opløsningen bliver uklar med en suspension af bundfaldspartikler.
En typisk udfældningsreaktion opstår, når vandige opløsninger af kaliumiodid og blynitrat blandes. Kalium-, iod-, bly- og nitrationerne opløses, og kaliumionerne reagerer med nitrationerne til dannelse af kaliumnitrat, mens blyionerne reagerer med iodionerne til dannelse af blyjodid. Blyiodid er uopløselig i vand og udfældes som et lysegult fast stof i en dobbelt erstatningsreaktion. Kaliumnitratet forbliver i opløsning.
En anden udfældningsreaktion blander vandige opløsninger af sølvnitrat med natriumchlorid eller almindeligt bordsalt. Ionerne i opløsning er sølvioner, nitrationer, natriumioner og klorioner. Den tilsvarende ligning er AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3. Ag-ionerne og Cl-ionerne danner AgCl, som er uopløselig i vand og udfældes.
Nedbørsreaktioner sker hver gang opløselige forbindelser reagerer for at skabe et uopløseligt produkt. Nedbør kan være en gener, når de tilstopper vandrør eller danner nyresten, men disse reaktioner kan også bruges til at slippe af med skadelige opløste kemikalier eller udfælde værdifulde mineraler fra en opløsning.