ปฏิกิริยาการตกตะกอนคืออะไร?

ปฏิกิริยาการตกตะกอนเกิดขึ้นเมื่อวัสดุสองชนิดทำปฏิกิริยาในสารละลายเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ไม่ละลายน้ำ ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ละลายน้ำของปฏิกิริยาก่อตัวเป็นผง มวลของแข็ง หรือคริสตัลที่จมลงสู่ก้นของสารละลายของเหลวหรืออยู่ในสารแขวนลอย สารละลายอาจมีสารเคมีที่เหลือซึ่งไม่ทำปฏิกิริยา หรืออาจมีผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาอื่นที่ละลายได้และยังคงอยู่ในสารละลาย การทดลองทางเคมีจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการตกตะกอนนั้นง่ายต่อการดำเนินการและให้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจ ซึ่งมักจะมีการตกตะกอนที่มีสีสัน

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ปฏิกิริยาการตกตะกอนทำให้เกิดของแข็งที่ไม่ละลายน้ำอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของสารเคมีที่ละลายในน้ำสองชนิดในสารละลาย ของแข็งที่ไม่ละลายน้ำที่เรียกว่าตะกอนจะจมลงสู่ก้นสารละลายหรือแขวนลอยเป็นอนุภาคขุ่น ส่วนของสารเคมีที่ละลายน้ำซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาตกตะกอนจะยังคงอยู่ในสารละลายหลังจากเกิดตะกอน กระบวนการตกตะกอนสามารถใช้เพื่อขจัดสิ่งเจือปนออกจากน้ำหรือในการผลิตสารเคมีทางอุตสาหกรรม

ปฏิกิริยาการตกตะกอนจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเป็นไปตามเงื่อนไขสองประการเท่านั้น สารประกอบที่ละลายได้จะต้องแยกตัวออกเป็นไอออน และไอออนจะต้องสามารถรวมกันเพื่อสร้างสารประกอบใหม่ได้ เป็นผลให้เฉพาะสารประกอบไอออนิกในสารละลายเท่านั้นที่สามารถทำให้เกิดการตกตะกอนได้

สารประกอบไอออนิกเกิดขึ้นเมื่ออะตอมที่มีอิเล็กตรอนเพียงหนึ่งหรือสองตัวในเปลือกนอกสุดทำปฏิกิริยากับอะตอมที่ต้องการอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวเพื่อทำให้เปลือกอิเล็กตรอนของพวกมันสมบูรณ์ เมื่อวัสดุทั้งสองทำปฏิกิริยา อะตอมเดิมจะปล่อยอิเลคตรอนและบริจาคให้กับอะตอมหลัง ซึ่งหมายความว่าอะตอมทั้งหมดได้รับการกำหนดค่าที่เสถียรของเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกที่สมบูรณ์ ในเวลาเดียวกัน อะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนจะมีประจุเป็นลบ ในขณะที่อะตอมที่บริจาคอิเล็กตรอนจะมีประจุเป็นบวก อะตอมที่มีประจุตรงข้ามจะถูกดึงดูดเข้าหากันและเกิดพันธะไอออนิก

เมื่อสารประกอบไอออนิกละลายในน้ำ โมเลกุลของน้ำที่มีขั้วซึ่งมีประจุบวกอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและ ประจุลบที่อีกตัวหนึ่ง ยึดตัวเองกับอะตอมที่มีประจุของสารประกอบไอออนิกแล้วดึงออกมา ห่างกัน ไอออนจะมีอิสระในการทำปฏิกิริยากับไอออนอื่นๆ ในสารละลายเพื่อสร้างสารประกอบใหม่

ในปฏิกิริยาตกตะกอน สารละลายของสารประกอบไอออนิกหนึ่งตัวจะถูกเติมลงในสารละลายของสารประกอบไอออนิกอีกตัวหนึ่งที่สามารถทำปฏิกิริยาได้ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเมื่อสารละลายทั้งสองผสมกันและตกตะกอนที่ไม่ละลายน้ำ ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา สารประกอบปฏิกิริยาอื่นอาจก่อรูปและยังคงอยู่ในสารละลายหรือผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาอื่นอาจเป็นน้ำหรือก๊าซ ปฏิกิริยาจะเป็นปฏิกิริยาตกตะกอนหากมีของแข็งปรากฏขึ้นที่ด้านล่างของภาชนะใส่สารละลายหรือสารละลายเปลี่ยนเป็นขุ่นโดยมีการแขวนตะกอนของอนุภาคตกตะกอน

ปฏิกิริยาการตกตะกอนโดยทั่วไปเกิดขึ้นเมื่อสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์และตะกั่วไนเตรตผสมกัน ไอออนโพแทสเซียม ไอโอดีน ตะกั่วและไนเตรตจะละลาย และโพแทสเซียมไอออนทำปฏิกิริยากับไอออนไนเตรตเพื่อสร้างโพแทสเซียมไนเตรตในขณะที่ไอออนของตะกั่วทำปฏิกิริยากับไอออนของไอโอดีนเพื่อสร้างไอโอไดด์ตะกั่ว ตะกั่วไอโอไดด์ไม่ละลายในน้ำและตกตะกอนเป็นของแข็งสีเหลืองสดใสในปฏิกิริยาการแทนที่สองครั้ง โพแทสเซียมไนเตรตอยู่ในสารละลาย

ปฏิกิริยาการตกตะกอนอีกประการหนึ่งผสมสารละลายที่เป็นน้ำของซิลเวอร์ไนเตรตกับโซเดียมคลอไรด์หรือเกลือแกงทั่วไป ไอออนในสารละลาย ได้แก่ ซิลเวอร์ไอออน ไอออนไนเตรต โซเดียมไอออน และคลอรีนไอออน สมการที่สอดคล้องกันคือ AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃. ไอออน Ag และไอออน Cl ก่อตัวเป็น AgCl ซึ่งไม่ละลายในน้ำและตกตะกอนออกมา

ปฏิกิริยาการตกตะกอนเกิดขึ้นทุกครั้งที่สารประกอบที่ละลายได้ทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ไม่ละลายน้ำ ตะกอนอาจสร้างความรำคาญ เช่น เมื่อไปอุดตันท่อน้ำหรือเกิดนิ่วในไต แต่ปฏิกิริยาเหล่านี้ ยังสามารถนำมาใช้เพื่อกำจัดสารเคมีที่ละลายน้ำที่เป็นอันตรายหรือเพื่อตกตะกอนแร่ธาตุที่มีค่าจาก from สารละลาย.