תגובת משקעים מתרחשת כאשר שני חומרים שונים מגיבים בתמיסה ליצירת מוצר לא מסיס. התוצר הבלתי מסיס של התגובה יוצר אבקה, מסה מוצקה או קריסטל ששוקעים לתחתית הפתרון הנוזלי או נשארים בתלייה. התמיסה עשויה להכיל את הכימיקלים הנותרים שלא הגיבו, או שהיא עשויה להכיל מוצר תגובה אחר המסיס ונשאר בתמיסה. קל לבצע ניסויים כימיים הכוללים תגובות משקעים ולהפיק תוצאות מעניינות, לעתים קרובות עם משקעים צבעוניים.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
תגובת משקעים מייצרת מוצק בלתי מסיס כתוצאה מתגובתם של שני כימיקלים מומסים בתמיסה. המוצק הבלתי מסיס, הנקרא משקע, שוקע בתחתית התמיסה או נשאר בתלייה כחלקיקים מעוננים. חלקי הכימיקלים המומסים שלא לקחו חלק בתגובת המשקעים נותרים בתמיסה לאחר היווצרות המשקע. ניתן להשתמש בתהליך המשקעים כדי להסיר טומאה ממים או לייצור כימיקלים תעשייתיים.
תרכובות יוניות בפתרון
תגובות משקעים יכולות להתרחש רק כאשר שני תנאים מתקיימים. התרכובות המומסות צריכות להתנתק ליונים, והיונים צריכים להיות מסוגלים לשלב כדי ליצור תרכובת חדשה. כתוצאה מכך, רק תרכובות יוניות בתמיסה יכולות לייצר משקעים.
תרכובות יוניות נוצרות כאשר אטומים עם רק אחד או שניים אלקטרונים בקליפות החיצוניות שלהם מגיבים עם אטומים הזקוקים לאלקטרון אחד או שניים כדי להשלים את קליפות האלקטרונים שלהם. כששני חומרים כאלה מגיבים, האטומים לשעבר משחררים את האלקטרונים שלהם ותורמים אותם לאטומים האחרונים. משמעות הדבר היא שכל האטומים השיגו תצורה יציבה של קליפות אלקטרונים חיצוניות שלמות. יחד עם זאת, האטומים שקיבלו אלקטרונים הם כעת טעונים שלילית ואילו לאטומים שתרמו אלקטרונים יש מטען חיובי. האטומים הטעונים הפוכים נמשכים זה לזה ויוצרים קשרים יוניים.
כאשר תרכובות יוניות מתמוססות במים, מולקולות המים הקוטביות, שיש להן מטען חיובי בקצה אחד ו מטען שלילי על האחר, מצמידים את עצמם לאטומים הטעונים של התרכובות היוניות ומושכים אותם מלבד. לאחר מכן היונים חופשיים להגיב עם יונים אחרים בתמיסה ליצירת תרכובת חדשה.
איך עובד משקעים
בתגובת משקעים מוסיפים תמיסה של תרכובת יונית אחת לתמיסה של תרכובת יונית אחרת איתה היא יכולה להגיב. התגובה מתרחשת כאשר שתי התמיסות מעורבבות ונוצר המשקע הבלתי מסיס. בהתאם לתגובה, תרכובת תגובה אחרת עשויה להיווצר ולהישאר בתמיסה או שמוצר התגובה האחר עשוי להיות מים או גז. התגובה היא תגובת משקעים אם מוצק מופיע בתחתית מיכל התמיסה או שהפתרון הופך מעונן עם מתלה של חלקיקי משקע.
תגובת משקעים אופיינית מתרחשת כאשר מערבבים תמיסות מימיות של אשלגן יודיד וחנקתי עופרת. אשלגן, יוד, עופרת וחנקות מתמוססים, ויוני האשלגן מגיבים עם יוני החנקות ליצירת אשלגן חנקתי ואילו יוני העופרת מגיבים עם יוני היוד ויוצרים יודיד עופרת. עופרת יודיד אינו מסיס במים ומשקע כמוצק צהוב בוהק בתגובה תחליפית כפולה. אשלגן חנקתי נשאר בתמיסה.
תגובת משקעים נוספת מערבבת תמיסות מימיות של חנקת כסף עם נתרן כלורי או מלח שולחן נפוץ. היונים בתמיסה הם יוני כסף, יוני חנקות, יוני נתרן ויוני כלור. המשוואה המקבילה היא AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3. יוני Ag ויוני Cl יוצרים AgCl, שאינו מסיס במים ומזרז החוצה.
תגובות משקעים מתרחשות בכל פעם שתרכובות מסיסות מגיבות ליצירת מוצר לא מסיס. משקעים עשויים להוות מטרד כגון כאשר הם סותמים צינורות מים או יוצרים אבנים בכליות, אך תגובות אלו יכול לשמש גם כדי להיפטר מכימיקלים מומסים מזיקים או להזרמת מינרלים יקרי ערך מ פִּתָרוֹן.