Μια αντίδραση καθίζησης λαμβάνει χώρα όταν δύο διαφορετικά υλικά αντιδρούν σε ένα διάλυμα για να σχηματίσουν ένα αδιάλυτο προϊόν. Το αδιάλυτο προϊόν της αντίδρασης σχηματίζει σκόνη, στερεά μάζα ή κρύσταλλο που είτε βυθίζεται στον πυθμένα του υγρού διαλύματος είτε παραμένει σε εναιώρημα. Το διάλυμα μπορεί να περιέχει τις υπόλοιπες χημικές ουσίες που δεν αντέδρασαν ή μπορεί να περιέχει ένα άλλο προϊόν αντίδρασης που είναι διαλυτό και παραμένει σε διάλυμα. Πολλά χημικά πειράματα που περιλαμβάνουν αντιδράσεις καθίζησης είναι εύκολο να πραγματοποιηθούν και παράγουν ενδιαφέροντα αποτελέσματα, συχνά με πολύχρωμα ιζήματα.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Μια αντίδραση καθίζησης παράγει ένα αδιάλυτο στερεό ως αποτέλεσμα της αντίδρασης δύο διαλυμένων χημικών σε ένα διάλυμα. Το αδιάλυτο στερεό, που ονομάζεται ίζημα, βυθίζεται στον πυθμένα του διαλύματος ή παραμένει σε εναιώρημα ως θολά σωματίδια. Τα μέρη των διαλυμένων χημικών που δεν έλαβαν μέρος στην αντίδραση καθίζησης παραμένουν σε διάλυμα αφού σχηματιστεί το ίζημα. Η διαδικασία καθίζησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απομάκρυνση ακαθαρσιών από το νερό ή στην παραγωγή βιομηχανικών χημικών.
Ιονικές ενώσεις σε διάλυμα
Οι αντιδράσεις καθίζησης μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο όταν πληρούνται δύο προϋποθέσεις. Οι διαλυμένες ενώσεις πρέπει να διαχωρίζονται σε ιόντα, και τα ιόντα πρέπει να μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν μια νέα ένωση. Ως αποτέλεσμα, μόνο ιονικές ενώσεις σε διάλυμα μπορούν να παράγουν ένα ίζημα.
Οι ιονικές ενώσεις σχηματίζονται όταν άτομα με μόνο ένα ή δύο ηλεκτρόνια στα εξώτατα κελύφη τους αντιδρούν με άτομα που χρειάζονται ένα ή δύο ηλεκτρόνια για να ολοκληρώσουν τα κελύφη ηλεκτρονίων τους. Όταν δύο τέτοια υλικά αντιδρούν, τα προηγούμενα άτομα απελευθερώνουν τα ηλεκτρόνια τους και τα δίνουν στα τελευταία άτομα. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα άτομα έχουν επιτύχει τη σταθερή διαμόρφωση των πλήρων εξωτερικών κελυφών ηλεκτρονίων. Ταυτόχρονα, τα άτομα που έχουν λάβει ηλεκτρόνια είναι τώρα αρνητικά φορτισμένα ενώ τα άτομα που έχουν δωρίσει ηλεκτρόνια έχουν θετικό φορτίο. Τα αντίθετα φορτισμένα άτομα έλκονται μεταξύ τους και σχηματίζουν ιοντικούς δεσμούς.
Όταν οι ιονικές ενώσεις διαλύονται στο νερό, τα μόρια πολικού νερού, τα οποία έχουν θετικό φορτίο στο ένα άκρο και ένα αρνητικό φορτίο από την άλλη, προσκολλούνται στα φορτισμένα άτομα των ιοντικών ενώσεων και τραβήξτε τα χώρια. Τα ιόντα είναι τότε ελεύθερα να αντιδράσουν με άλλα ιόντα στο διάλυμα για να σχηματίσουν μια νέα ένωση.
Πώς λειτουργεί η καθίζηση
Σε μια αντίδραση καθίζησης, ένα διάλυμα μιας ιονικής ένωσης προστίθεται στο διάλυμα μιας άλλης ιοντικής ένωσης με την οποία μπορεί να αντιδράσει. Η αντίδραση λαμβάνει χώρα καθώς αναμιγνύονται τα δύο διαλύματα και σχηματίζεται το αδιάλυτο ίζημα. Ανάλογα με την αντίδραση, μια άλλη ένωση αντίδρασης μπορεί να σχηματιστεί και να παραμείνει σε διάλυμα ή το άλλο προϊόν αντίδρασης μπορεί να είναι νερό ή αέριο. Η αντίδραση είναι αντίδραση ιζήματος εάν ένα στερεό εμφανίζεται στον πυθμένα του δοχείου διαλύματος ή το διάλυμα γίνεται θολό με ένα εναιώρημα σωματιδίων ιζήματος.
Μια τυπική αντίδραση καθίζησης συμβαίνει όταν αναμιγνύονται υδατικά διαλύματα ιωδιούχου καλίου και νιτρικού μολύβδου. Τα ιόντα καλίου, ιωδίου, μολύβδου και νιτρικού διαλύονται και τα ιόντα καλίου αντιδρούν με τα νιτρικά ιόντα σχηματίζοντας νιτρικό κάλιο ενώ τα ιόντα μολύβδου αντιδρούν με τα ιόντα ιωδίου για να σχηματίσουν ιώδιο μολύβδου. Το ιωδιούχο μόλυβδο είναι αδιάλυτο στο νερό και καθιζάνει ως ένα φωτεινό κίτρινο στερεό σε μια αντίδραση διπλής αντικατάστασης. Το νιτρικό κάλιο παραμένει σε διάλυμα.
Μια άλλη αντίδραση καθίζησης αναμιγνύει υδατικά διαλύματα νιτρικού αργύρου με χλωριούχο νάτριο ή κοινό επιτραπέζιο άλας. Τα ιόντα σε διάλυμα είναι ιόντα αργύρου, νιτρικά ιόντα, ιόντα νατρίου και ιόντα χλωρίου. Η αντίστοιχη εξίσωση είναι AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3. Τα ιόντα Ag και τα ιόντα Cl σχηματίζουν AgCl, το οποίο είναι αδιάλυτο στο νερό και καθιζάνει.
Οι αντιδράσεις καθίζησης συμβαίνουν κάθε φορά που οι διαλυτές ενώσεις αντιδρούν για να δημιουργήσουν ένα αδιάλυτο προϊόν. Τα ιζήματα μπορεί να είναι ενοχλητικά όπως όταν φράζουν σωλήνες νερού ή σχηματίζουν πέτρες στα νεφρά, αλλά αυτές οι αντιδράσεις μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να απαλλαγούμε από επιβλαβείς διαλυμένες χημικές ουσίες ή να καθιζάνει πολύτιμα μέταλλα από ένα λύση.
