Lösungen können eine chemische Reaktion eingehen, um einen unlöslichen Feststoff zu erzeugen. Der Feststoff wird als Niederschlag bezeichnet und erscheint als Sediment am Boden der Lösung oder als Suspension in der Lösung. Ausfällende Lösungen können zu farbigen Ergebnissen führen, wodurch klare Lösungen undurchsichtig werden und Flüssigkeiten ihre Farbe ändern. Die Fällung wird verwendet, um einige der chemischen Bestandteile von Lösungen zu identifizieren, um aus Lösungen wertvolle Metalle zu gewinnen und um Verunreinigungen aus Flüssigkeiten zu entfernen. Einige der wichtigsten industriellen und chemischen Prozesse beruhen auf Niederschlägen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Wenn eine chemische Reaktion in einer Lösung ein unlösliches Material erzeugt, verlässt das Material die Lösung als Niederschlag, der entweder auf den Boden der Lösung fällt oder in der Lösung eine Suspension bildet Lösung. Fällungsreaktionen werden verwendet, um das Vorhandensein von Chemikalien in einer Lösung zu überprüfen und Materialien aus Lösungen zu entfernen.
Beispiele für Fällungsreaktionen
Einige Fällungsreaktionen gehören zu den interessantesten chemischen Experimenten. Wenn beispielsweise eine klare und farblose Silbernitratlösung in eine klare und farblose Natriumchloridlösung gegossen wird, bildet sich ein weißer Niederschlag von Silberchlorid. Zu Kupfersulfat hinzugefügtes Natriumhydroxid erzeugt einen blauen Kupferhydroxidniederschlag. Zu Natriumhydroxid gegebenes Eisen(III)-nitrat führt zu einem Niederschlag von rotbraunem Eisenhydroxid und die Zugabe von Kaliumchromat zu Bleiacetat ergibt einen gelben Niederschlag von Bleichromat.
Die charakteristischen Farben der Präzipitate machen Präzipitatreaktionen nützlich, um das Vorhandensein bestimmter Materialien in Lösungen zu bestimmen. Solche Reaktionen sind ein wichtiges Werkzeug für die Analyse von Lösungen, um ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen. Der Analytiker fügt der zu testenden Lösung eine bekannte Chemikalie hinzu. Fällt eine bestimmte Pulver- oder Kristallfarbe aus der Lösung aus, weiß der Analytiker, dass das entsprechende Metall oder die entsprechende Chemikalie vorhanden ist.
Niederschlagsreaktionen in der Industrie
Die Industrie verwendet Fällungsreaktionen, um Metalle oder metallische Verbindungen aus Lösungen zu entfernen. Ziel ist es, entweder mit Metallionen verunreinigtes Abwasser zu reinigen oder Metalle für den späteren Verkauf zurückzugewinnen. Die Reaktionen zielen typischerweise auf Metalle wie:
- Kupfer
- Silber-
- Gold
- Cadmium
- Zink
- führen
Durch den industriellen Prozess wird eine neue Chemikalie in die Lösung eingebracht und die Metallionen reagieren damit zu einem Salz, das ausfällt. Filtration, Zentrifugen oder Absetzbecken trennen den Niederschlag vom Wasser und weiter Aufbereitung bereitet den metallischen Niederschlag zur sicheren Entsorgung oder zur Gewinnung der wertvollen Metalle.
Löslichkeitsregeln
Ob für Demonstrationen, für chemische Analysen oder für industrielle Zwecke, die Vorhersage, ob sich ein Niederschlag bildet, wenn eine Chemikalie in eine wässrige Lösung eingebracht wird, ist entscheidend. Löslichkeitsregeln sind Richtlinien zur Bestimmung, ob das durch eine Reaktion erzeugte Salz löslich ist. Es fallen nur unlösliche Salze aus.
Phosphate (PO4), Carbonate (CO3) und Chromaten (Cr04) sind in der Regel unlöslich. Fluoride (F2) und Sulfide (S) sind meist unlöslich. Die meisten Hydroxidsalze (OH) und Oxide (O) sind entweder unlöslich oder nur wenig löslich. Die Salze der Elemente der ersten Spalte des Periodensystems, wie Natrium, Kalium und Lithium, sind alle löslich. Obwohl es Ausnahmen gibt und bestimmte chemische Reaktionen möglicherweise ausprobiert werden müssen, um zu sehen, ob ein Niederschlag auftritt, können diese Richtlinien als allgemeine Anleitung verwendet werden. Ihre Verwendung bietet einen Ausgangspunkt für die Bestimmung der Reaktionsart, die einen Niederschlag erzeugt.