Oplossingen kunnen een chemische reactie ondergaan om een onoplosbare vaste stof te produceren. De vaste stof wordt het neerslag genoemd en verschijnt als sediment op de bodem van de oplossing of als een suspensie in de oplossing. Neerslagoplossingen kunnen kleurrijke resultaten opleveren, waardoor heldere oplossingen ondoorzichtig worden en vloeistoffen van kleur veranderen. Neerslag wordt gebruikt om enkele van de chemische componenten van oplossingen te identificeren, om waardevolle metalen uit oplossingen te produceren en om verontreinigingen uit vloeistoffen te verwijderen. Enkele van de belangrijkste industriële en chemische processen zijn afhankelijk van neerslag.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Wanneer een chemische reactie in een oplossing een onoplosbaar materiaal produceert, verlaat het materiaal de oplossing als een precipitaat, dat ofwel op de bodem van de oplossing valt of een suspensie vormt in de oplossing. Neerslagreacties worden gebruikt om te controleren op de aanwezigheid van chemicaliën in een oplossing en om materialen uit oplossingen te verwijderen.
Voorbeelden van precipiterende reacties
Sommige precipiterende reacties behoren tot de meest interessante chemische experimenten. Wanneer bijvoorbeeld een heldere en kleurloze oplossing van zilvernitraat in een heldere en kleurloze oplossing van natriumchloride wordt gegoten, vormt zich een wit neerslag van zilverchloride. Natriumhydroxide toegevoegd aan kopersulfaat produceert een blauw koperhydroxideprecipitaat. IJzernitraat toegevoegd aan natriumhydroxide resulteert in een neerslag van roodbruin ijzerhydroxide en toevoeging van kaliumchromaat aan loodacetaat geeft een geel neerslag van loodchromaat.
De kenmerkende kleuren van de precipitaten maken precipitaatreacties nuttig voor het bepalen van de aanwezigheid van specifieke materialen in oplossingen. Dergelijke reacties zijn een belangrijk hulpmiddel voor het analyseren van oplossingen om hun chemische samenstelling te bepalen. De analist voegt een bekende chemische stof toe aan de te testen oplossing. Als een specifieke kleur poeder of kristal uit de oplossing neerslaat, weet de analist dat het corresponderende metaal of de chemische stof aanwezig is.
Neerslagreacties in de industrie
De industrie gebruikt precipitatiereacties om metalen of metaalverbindingen uit oplossingen te verwijderen. Het doel is ofwel om afvalwater dat verontreinigd is met metaalionen te zuiveren ofwel om metalen terug te winnen voor eventuele verkoop. De reacties zijn meestal gericht op metalen zoals:
- koper
- zilver
- goud
- cadmium
- zink
- lood
Het industriële proces introduceert een nieuwe chemische stof in de oplossing en de metaalionen reageren ermee om een zout te vormen dat neerslaat. Filtratie, centrifuges of bezinkbassins scheiden het neerslag van het water en verder verwerking bereidt het metallische neerslag voor op veilige verwijdering of voor de extractie van de waardevolle metalen.
Oplosbaarheidsregels
Of het nu voor demonstraties, voor chemische analyse of voor industriële doeleinden is, het vermogen om te voorspellen of zich een neerslag zal vormen wanneer een chemische stof in een waterige oplossing wordt gebracht, is van cruciaal belang. Oplosbaarheidsregels zijn richtlijnen om te bepalen of het door een reactie geproduceerde zout oplosbaar is. Alleen onoplosbare zouten zullen neerslaan.
Fosfaten (PO4), carbonaten (CO3) en chromaten (Cr04) zijn meestal onoplosbaar. Fluoriden (F2) en sulfiden (S) zijn meestal onoplosbaar. De meeste hydroxidezouten (OH) en oxiden (O) zijn ofwel onoplosbaar of slecht oplosbaar. De zouten van de elementen van de eerste kolom van het periodiek systeem, zoals natrium, kalium en lithium, zijn allemaal oplosbaar. Hoewel er uitzonderingen zijn en specifieke chemische reacties moeten worden uitgeprobeerd om te zien of er een neerslag ontstaat, kunnen deze richtlijnen worden gebruikt voor algemene richtlijnen. Het gebruik ervan biedt een startpunt voor het bepalen van het type reactie dat een neerslag zal produceren.