Растворы могут подвергаться химической реакции с образованием нерастворимого твердого вещества. Твердое вещество называется осадком, появляющимся в виде осадка на дне раствора или в виде суспензии в растворе. Осаждение растворов может давать красочные результаты, в результате чего прозрачные растворы становятся непрозрачными, а жидкости меняют цвет. Осаждение используется для идентификации некоторых химических компонентов растворов, для получения ценных металлов из растворов и для удаления загрязняющих веществ из жидкостей. Некоторые из наиболее важных промышленных и химических процессов зависят от атмосферных осадков.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Когда химическая реакция в растворе дает нерастворимый материал, материал покидает раствора в виде осадка, который либо падает на дно раствора, либо образует суспензию в решение. Реакции осаждения используются для проверки наличия химикатов в растворе и удаления материалов из растворов.
Примеры реакций с осаждением
Некоторые реакции осаждения являются одними из самых интересных из химических экспериментов. Например, при заливке прозрачного бесцветного раствора нитрата серебра в прозрачный бесцветный раствор хлорида натрия образуется белый осадок хлорида серебра. Гидроксид натрия, добавленный к сульфату меди, дает синий осадок гидроксида меди. Добавление нитрата железа к гидроксиду натрия приводит к образованию осадка гидроксида железа красновато-коричневого цвета, а добавление хромата калия к ацетату свинца дает желтый осадок хромата свинца.
Отличительные цвета осадков делают реакции с осадками полезными для определения присутствия конкретных материалов в растворах. Такие реакции являются ключевым инструментом для анализа растворов с целью определения их химического состава. Аналитик добавляет в тестируемый раствор известное химическое вещество. Если из раствора выпадает порошок или кристалл определенного цвета, аналитик знает, что присутствует соответствующий металл или химическое вещество.
Реакции осаждения в промышленности
В промышленности для удаления металлов или металлических соединений из растворов используются реакции осаждения. Цель состоит в том, чтобы очистить сточные воды, загрязненные ионами металлов, или извлечь металлы для последующей продажи. Реакции обычно нацелены на такие металлы, как:
- медь
- серебро
- золото
- кадмий
- цинк
- Свинец
Промышленный процесс вводит новое химическое вещество в раствор, и ионы металла реагируют с ним, образуя соль, которая выпадает в осадок. Фильтрация, центрифуги или отстойники отделяют осадок от воды и далее обработка подготавливает металлический осадок к безопасному удалению или извлечению ценных металлы.
Правила растворимости
Будь то демонстрация, химический анализ или промышленные цели, критически важна способность предсказать, образуется ли осадок при введении химического вещества в водный раствор. Правила растворимости - это руководство для определения, является ли соль, полученная в результате реакции, растворимой. Выпадут в осадок только нерастворимые соли.
Фосфаты (ПО4), карбонаты (CO3) и хроматы (Cr04) обычно нерастворимы. Фториды (F2) и сульфиды (S) в основном нерастворимы. Большинство солей гидроксидов (ОН) и оксидов (О) нерастворимы или мало растворимы. Соли элементов первой колонки периодической таблицы, таких как натрий, калий и литий, все растворимы. Хотя есть исключения и, возможно, придется испытать конкретные химические реакции, чтобы увидеть, появляется ли осадок, эти рекомендации можно использовать для общего руководства. Их использование является отправной точкой для определения типа реакции, при которой образуется осадок.