Was ist eine Niederschlagsreaktion?

Eine Fällungsreaktion findet statt, wenn zwei verschiedene Materialien in einer Lösung reagieren, um ein unlösliches Produkt zu bilden. Das unlösliche Produkt der Reaktion bildet ein Pulver, eine feste Masse oder einen Kristall, der entweder auf den Boden der flüssigen Lösung sinkt oder in Suspension bleibt. Die Lösung kann die restlichen Chemikalien enthalten, die nicht reagiert haben, oder sie kann ein anderes Reaktionsprodukt enthalten, das löslich ist und in Lösung bleibt. Viele chemische Experimente mit Fällungsreaktionen sind einfach durchzuführen und liefern interessante Ergebnisse, oft mit farbigen Niederschlägen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Bei einer Fällungsreaktion entsteht durch die Reaktion zweier gelöster Chemikalien in einer Lösung ein unlöslicher Feststoff. Der unlösliche Feststoff, Niederschlag genannt, sinkt auf den Boden der Lösung oder bleibt als trübe Partikel in der Schwebe. Die Teile der gelösten Chemikalien, die nicht an der Fällungsreaktion teilgenommen haben, bleiben nach der Niederschlagsbildung in Lösung. Das Fällungsverfahren kann zur Entfernung von Verunreinigungen aus Wasser oder bei der Herstellung von Industriechemikalien eingesetzt werden.

Fällungsreaktionen können nur ablaufen, wenn zwei Bedingungen erfüllt sind. Die gelösten Verbindungen müssen in Ionen dissoziieren und die Ionen müssen sich zu einer neuen Verbindung verbinden können. Als Ergebnis können nur ionische Verbindungen in Lösung einen Niederschlag erzeugen.

Ionische Verbindungen entstehen, wenn Atome mit nur einem oder zwei Elektronen in ihren äußersten Schalen mit Atomen reagieren, die ein oder zwei Elektronen benötigen, um ihre Elektronenschalen zu vervollständigen. Wenn zwei solcher Materialien reagieren, geben die erstgenannten Atome ihre Elektronen ab und geben sie an die letztgenannten Atome ab. Dies bedeutet, dass alle Atome die stabile Konfiguration vollständiger äußerer Elektronenschalen erreicht haben. Gleichzeitig sind die Atome, die Elektronen erhalten haben, jetzt negativ geladen, während die Atome, die Elektronen abgegeben haben, eine positive Ladung haben. Die entgegengesetzt geladenen Atome werden voneinander angezogen und bilden Ionenbindungen.

Wenn sich ionische Verbindungen in Wasser lösen, werden die polaren Wassermoleküle, die an einem Ende positiv geladen sind und eine negative Ladung an der anderen, heften sich an die geladenen Atome der ionischen Verbindungen und ziehen sie an ein Teil. Die Ionen können dann mit anderen Ionen in der Lösung reagieren, um eine neue Verbindung zu bilden.

Bei einer Fällungsreaktion wird eine Lösung einer ionischen Verbindung zu der Lösung einer anderen ionischen Verbindung gegeben, mit der sie reagieren kann. Die Reaktion findet statt, wenn die beiden Lösungen vermischt werden und sich der unlösliche Niederschlag bildet. Je nach Reaktion kann sich eine andere Reaktionsverbindung bilden und in Lösung bleiben oder das andere Reaktionsprodukt kann Wasser oder ein Gas sein. Die Reaktion ist eine Fällungsreaktion, wenn am Boden des Lösungsbehälters ein Feststoff erscheint oder die Lösung mit einer Suspension von Niederschlagspartikeln trüb wird.

Eine typische Fällungsreaktion tritt auf, wenn wässrige Lösungen von Kaliumjodid und Bleinitrat gemischt werden. Die Kalium-, Jod-, Blei- und Nitrationen lösen sich auf, und die Kaliumionen reagieren mit den Nitrationen, um Kaliumnitrat zu bilden, während die Bleiionen mit den Jodionen reagieren, um Bleijodid zu bilden. Bleijodid ist in Wasser unlöslich und fällt in einer doppelten Austauschreaktion als hellgelber Feststoff aus. Das Kaliumnitrat bleibt in Lösung.

Eine andere Fällungsreaktion mischt wässrige Lösungen von Silbernitrat mit Natriumchlorid oder Kochsalz. Die gelösten Ionen sind Silberionen, Nitrationen, Natriumionen und Chlorionen. Die entsprechende Gleichung lautet AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃. Die Ag-Ionen und die Cl-Ionen bilden AgCl, das in Wasser unlöslich ist und ausfällt.

Ausfällungsreaktionen treten immer dann auf, wenn lösliche Verbindungen reagieren, um ein unlösliches Produkt zu bilden. Niederschläge können lästig sein, wenn sie beispielsweise Wasserleitungen verstopfen oder Nierensteine ​​​​bilden, aber diese Reaktionen kann auch verwendet werden, um schädliche gelöste Chemikalien loszuwerden oder wertvolle Mineralien aus einem Lösung.