Reakcija obarjanja poteka, ko dva različna materiala reagirata v raztopini in tvorita netopen produkt. Netopni produkt reakcije tvori prah, trdno maso ali kristal, ki bodisi potonejo na dno tekoče raztopine bodisi ostanejo v suspenziji. Raztopina lahko vsebuje preostale kemikalije, ki niso reagirale, ali pa vsebuje drug reakcijski produkt, ki je topen in ostane v raztopini. Številne kemijske poskuse, ki vključujejo reakcije padavin, je enostavno izvesti in dajo zanimive rezultate, pogosto z barvitimi oborinami.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Reakcija obarjanja povzroči netopno trdno snov kot rezultat reakcije dveh raztopljenih kemikalij v raztopini. Netopna trdna snov, imenovana oborina, ponikne na dno raztopine ali ostane v suspenziji kot motni delci. Deli raztopljenih kemikalij, ki niso sodelovali v reakciji obarjanja, ostanejo v raztopini po nastanku oborine. Postopek padavin lahko uporabimo za odstranjevanje nečistoč iz vode ali pri proizvodnji industrijskih kemikalij.
Ionske spojine v raztopini
Reakcije padavin se lahko zgodijo le, če sta izpolnjena dva pogoja. Raztopljene spojine se morajo ločiti na ione in ioni se morajo združiti, da tvorijo novo spojino. Posledično lahko oborino ustvarijo le ionske spojine v raztopini.
Ionske spojine nastanejo, ko atomi z le enim ali dvema elektronoma v najbolj oddaljenih lupinah reagirajo z atomi, ki potrebujejo en ali dva elektrona za dokončanje svojih elektronskih lupin. Ko dva takšna materiala reagirata, prvi atomi sprostijo svoje elektrone in jih podarijo slednjim. To pomeni, da so vsi atomi dosegli stabilno konfiguracijo celotnih zunanjih elektronskih lupin. Hkrati so atomi, ki so prejeli elektrone, zdaj negativno nabiti, medtem ko imajo atomi, ki so darovali elektrone, pozitiven naboj. Nasprotno nabiti atomi se privlačijo in tvorijo ionske vezi.
Ko se ionske spojine raztopijo v vodi, polarne molekule vode, ki imajo pozitiven naboj na enem koncu in negativni naboj pri drugem, se pritrdijo na nabito polne atome ionskih spojin in jih potegnejo narazen. Ioni nato lahko reagirajo z drugimi ioni v raztopini in tvorijo novo spojino.
Kako delujejo padavine
V reakciji obarjanja dodamo raztopino ene ionske spojine raztopini druge ionske spojine, s katero lahko reagira. Reakcija poteka, ko se obe raztopini zmešata in nastane netopna oborina. Glede na reakcijo lahko nastane in ostane v raztopini druga reakcijska spojina ali pa je drugi reakcijski produkt lahko voda ali plin. Reakcija je reakcija oborine, če se na dnu posode z raztopino pojavi trdna snov ali raztopina postane motna z suspenzijo delcev oborine.
Tipična reakcija obarjanja se pojavi, ko se zmešajo vodne raztopine kalijevega jodida in svinčevega nitrata. Kalij, jod, svinec in nitratni ioni se raztopijo, kalijevi ioni pa reagirajo z nitratnimi ioni in tvorijo kalijev nitrat, svinčevi ioni pa reagirajo z jodovimi ioni in tvorijo svinčev jodid. Svinčev jodid v vodi ni topen in se obarva kot svetlo rumena trdna snov v reakciji dvojne zamenjave. Kalijev nitrat ostane v raztopini.
Druga reakcija obarjanja meša vodne raztopine srebrovega nitrata z natrijevim kloridom ali običajno kuhinjsko soljo. Ioni v raztopini so srebrni ioni, nitratni ioni, natrijevi ioni in klorovi ioni. Ustrezna enačba je AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3. Ioni Ag in ioni Cl tvorijo AgCl, ki je v vodi netopen in se obori.
Reakcije padavin se zgodijo kadar koli topne spojine reagirajo in tvorijo netopen produkt. Oborine so lahko moteče, na primer če zamašijo vodovodne cevi ali tvorijo ledvične kamne, vendar te reakcije se lahko uporablja tudi za odstranjevanje škodljivih raztopljenih kemikalij ali za obarjanje dragocenih mineralov iz a rešitev.