Back to chapter

4.9:

Çökelme Reaksiyonları

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Precipitation Reactions

Languages

Share

İyonik katılar suda çözünür veya suda çözünmez olabilir. Suda çözünür iyonik katılar, iyonlara parçalanarak çözünür. Su molekülleri daha sonra ayrışmış iyonları çevreler ve sulu bir çözelti oluşturur.Suda çözünmeyen iyonik katılar, sulu çözeltilerde çözülmeden veya ayrışmadan kalır. İki farklı iyonik bileşiğin sulu çözeltilerinin karıştırılması, çökelti adı verilen çözünmeyen bir iyonik katı üreten kimyasal bir reaksiyonla sonuçlanırsa, bu bir çökelme reaksiyonudur. Çökelti çözülmeden kalır ve çözeltiden süzülerek ayrılabilir.Sodyum klorür ve gümüş nitrat, suda çözünür iyonik bileşiklerdir. Sulu bir sodyum klorür çözeltisi, ayrışmış formlarında sodyum iyonları ve klorür iyonları içerir. Benzer şekilde, sulu bir gümüş nitrat çözeltisi, ayrışmış gümüş iyonları ve nitrat iyonları içerir.İki çözelti karıştırıldığında, ortaya çıkan çözelti dört iyon içerir:sodyum ve gümüş katyonlarının yanı sıra klorür ve nitrat anyonları. Zıt yüklü iyonlar birbirine çekildiğinden, her bir reaktanttan gelen katyon, diğer reaktandan anyon ile eşleşip yeni iyonik ürünler oluşturabilir. Bu nedenle, sodyum katyonları, nitrat anyonlarıyla eşleşerek sodyum nitrat oluşturur ve gümüş katyonlar, klorür anyonlarıyla birleşerek gümüş klorür oluşturur.Çözünürlük kuralları, iyonik ürünlerin suda çözünür mü yoksa suda çözünmez mi olduğunu belirlememizi sağlar. Bu kılavuza göre, tüm nitrat tuzları istisnasız olarak suda çözünürdür. Çoğu klorür tuzu suda çözünür, ancak gümüş tuzu bir istisnadır.Bu nedenle sodyum nitrat, çözelti içinde çözünmüş sodyum iyonları ve nitrat iyonları olarak kalan çözünür bir tuz iken gümüş klorür, çözeltiden çöken çözünmeyen bir tuzdur. Bu çökeltme reaksiyonunun moleküler denklemi, sulu sodyum klorürün sulu sodyum nitrat ve katı gümüş klorür oluşturmak üzere sulu gümüş nitrat ile reaksiyona girdiğini göstermektedir. Bu, aynı zamanda çift yer değiştirme reaksiyonu olarak da adlandırılan bir tuz metatez reaksiyonunun bir örneğidir.Tuz metatezi, iki iyonik reaktantın pozitif ve negatif iyonlarının iki yeni iyonik ürün oluşturmak için eş değiştirdiği kimyasal bir süreçtir. Bu reaksiyonda, sodyum ve gümüş katyonlar, sodyum nitrat ve gümüş klorür oluşturmak üzere sırasıyla nitrat ve klorür anyonlarıyla eş değiştirirler.

4.9:

Çökelme Reaksiyonları

Bir çökeltme reaksiyonunda, çözünür tuzların sulu çözeltileri, çözünmeyen bir iyonik bileşik (çökelti) oluşturmak üzere reaksiyona girer. Reaksiyon, çözeltideki zıt yüklü iyonlar suya olan çekiciliğinin üstesinden geldiğinde ve birbirlerine bağlandığında, çözeltiden ayrılan bir çökelti oluşturduğunda ortaya çıkar. Bu tür reaksiyonlar, sulu çözeltideki iyonik bileşikler arasındaki iyon değişimini içerdiğinden, aynı zamanda çift yer değiştirme, çift değiştirme, değişim reaksiyonları veya metatez reaksiyonları (Yunanca "Transpoze etmek") olarak da adlandırılır. Çökeltme reaksiyonları, bir bileşikteki metal iyonlarını tanımlamak için analiz tekniği ve maddenin bileşimini belirlemek için gravimetrik yöntemler olarak kullanılırlar.  
 
Bir maddenin suda veya herhangi bir çözücüde çözülme derecesi, belirli koşullar altında elde edilebilecek bir maddenin maksimum konsantrasyonu olarak tanımlanan çözünürlüğü şeklinde nicel olarak ifade edilir. Nispeten büyük çözünürlüğe sahip maddelerin çözünür olduğu söylenir. Bir madde, çözelti koşulları maddenin konsantrasyonu çözünürlüğünü aşacak şekilde olduğunda çökelir. Nispeten düşük çözünürlüğe sahip maddelerin çözünmez olduğu söylenir ve bunlar çözeltide kolayca çökelebilen maddelerdir.

Örneğin, potasyum iyodür ve kurşun nitrat çözeltileri karıştırıldığında çökelme gözlenir ve bu da katı kurşun iyodür oluşumuna neden olur:

Bu gözlem, çözünürlük yönergeleriyle tutarlıdır: dahil olanlar arasında çözünmeyen tek bileşik, iyodür tuzlarının genel çözünürlüğünün istisnalarından biri olan kurşun iyodürdür.

Bu reaksiyonu temsil eden net iyonik denklem:/p>

Çözünürlük yönergeleri, çözünür iyonik bileşiklerin çözeltileri birlikte karıştırıldığında bir çökeltme reaksiyonunun meydana gelip gelmeyeceğini tahmin etmek için kullanılabilir. Sadece çözeltide bulunan tüm iyonları tanımlamanız ve daha sonra katyon-anyon eşleşmesinin çözünmeyen bir bileşiğe yol açıp açmayacağını düşünmeniz gerekir. 

Örneğin, gümüş nitrat ve sodyum florür çözeltilerinin karıştırılması, Ag+, NO3, Na+ ve F iyonları içeren bir çözelti verecektir. Çözeltilerde orijinal olarak bulunan iki iyonik bileşiğin yanı sıra, AgNO3 ve NaF, bu iyon koleksiyonundan iki ek iyonik bileşik elde edilebilir: NaNO3 ve AgF. Çözünürlük yönergeleri, tüm nitrat tuzlarının çözünür olduğunu, ancak AgF'nin florür tuzlarının genel çözünürlüğünün istisnalarından biri olduğunu göstermektedir. Aşağıdaki denklemler tarafından açıklanan çökelme reaksiyonunun, bu nedenle oluştuğu tahmin edilebilir:

Bu metin bu kaynaktan uyurlanmıştır: OpenStax Chemistry 2e, Section 4.2: Classifying Chemical Reactions.