Nusodinimo reakcija vyksta, kai tirpale reaguoja dvi skirtingos medžiagos ir susidaro netirpus produktas. Netirpus reakcijos produktas sudaro miltelius, kietą masę arba kristalus, kurie arba nugrimzta į skysto tirpalo dugną, arba lieka suspensijoje. Tirpale gali būti likusių nereagavusių cheminių medžiagų arba gali būti kitas tirpus ir tirpale likęs reakcijos produktas. Daugelį cheminių eksperimentų, susijusių su kritulių reakcijomis, lengva atlikti ir gauti įdomių rezultatų, dažnai naudojant spalvingas nuosėdas.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Dėl nusodinimo reakcijos susidaro netirpi kieta medžiaga, veikiant dviem ištirpusiems chemikalams tirpale. Netirpi kieta medžiaga, vadinama nuosėdomis, nugrimzta į tirpalo dugną arba lieka suspensijoje kaip drumstos dalelės. Ištirpusių chemikalų dalys, nedalyvavusios nusodinimo reakcijoje, susidaro nuosėdose. Nusodinimo procesą galima naudoti priemaišų pašalinimui iš vandens arba pramoninių chemikalų gamybai.
Joniniai junginiai tirpale
Kritulių reakcijos gali vykti tik įvykdžius dvi sąlygas. Ištirpę junginiai turi atsiriboti į jonus, o jonai turi sugebėti susijungti ir sudaryti naują junginį. Dėl to nuosėdas gali sukelti tik tirpale esantys joniniai junginiai.
Joniniai junginiai susidaro, kai atomai, kurių tolimiausiuose apvalkaluose yra tik vienas ar du elektronai, reaguoja su atomais, kuriems užbaigti elektronų apvalkalus reikia vieno ar dviejų elektronų. Kai reaguoja dvi tokios medžiagos, pirmieji atomai išlaisvina savo elektronus ir paaukoja juos pastariesiems atomams. Tai reiškia, kad visi atomai pasiekė stabilią išorinių elektronų apvalkalų konfigūraciją. Tuo pačiu metu elektronus priėmę atomai dabar susidaro neigiamai įkrauti, o elektronus paaukoję atomai turi teigiamą krūvį. Priešingai įkrauti atomai traukia vienas kitą ir formuoja joninius ryšius.
Joniniams junginiams ištirpus vandenyje, polinės vandens molekulės, kurių viename gale teigiamas krūvis ir neigiamą krūvį kitoje, prisitvirtina prie įkrautų joninių junginių atomų ir juos traukia atskirai. Tada jonai gali laisvai reaguoti su kitais tirpale esančiais jonais, kad susidarytų naujas junginys.
Kaip veikia krituliai
Vykstant nusodinimo reakcijai, vieno joninio junginio tirpalas pridedamas prie kito joninio junginio, su kuriuo jis gali reaguoti, tirpalo. Reakcija vyksta maišant du tirpalus ir susidarant netirpioms nuosėdoms. Priklausomai nuo reakcijos, kitas reakcijos junginys gali susidaryti ir likti tirpale, arba kitas reakcijos produktas gali būti vanduo arba dujos. Reakcija yra nuosėdų reakcija, jei tirpalo indo dugne atsiranda kieta medžiaga arba tirpalas tampa drumstas su nuosėdų dalelių suspensija.
Tipiška nusodinimo reakcija įvyksta maišant vandeninius kalio jodido ir švino nitrato tirpalus. Kalio, jodo, švino ir nitrato jonai ištirpsta, o kalio jonai reaguoja su nitrato jonais, kad susidarytų kalio nitratas, o švino jonai - su jodo jonais, kad susidarytų švino jodidas. Švino jodidas netirpsta vandenyje ir dvigubos pakaitinės reakcijos metu nusėda kaip ryškiai geltona kieta medžiaga. Kalio nitratas lieka tirpale.
Kitoje nusodinimo reakcijoje vandeniniai sidabro nitrato tirpalai sumaišomi su natrio chloridu arba įprasta valgomąja druska. Tirpale esantys jonai yra sidabro, nitrato, natrio ir chloro jonai. Atitinkama lygtis yra AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3. Ag jonai ir Cl jonai sudaro AgCl, kuris netirpsta vandenyje ir iškrinta.
Kritulių reakcijos įvyksta bet kuriuo metu, kai tirpūs junginiai reaguoja ir sukuria netirpų produktą. Krituliai gali būti nemaloni, pavyzdžiui, kai jie užkemša vandens vamzdžius ar susidaro inkstų akmenys, tačiau šios reakcijos taip pat gali būti naudojamas atsikratyti kenksmingų ištirpusių chemikalų arba nusodinti vertingus mineralus iš a sprendimas.