イオン性化合物の 2 つの水溶液を一緒に混合すると、結果として生じる反応によって固体の沈殿物が生成される場合があります。このガイドでは、無機化合物の溶解度ルールを使用して、生成物が溶液中に残るか、沈殿物を形成するかを予測する方法を示します。
イオン性化合物の水溶液は、水中で解離した化合物を構成するイオンで構成されています。これらのソリューションは、次の形式の化学式で表されます。AB(aq) ここで、A は陽イオン、B は陰イオンです。
2 つの水溶液を混合すると、イオンが相互作用して生成物を形成します。
AB(aq) + CD(aq) → 製品
この反応は一般に、次の形式の二重置換反応です。
AB(水) + CD(水) → AD + CB
AD または CB が溶液中に残るのか、それとも固体の沈殿物を形成するのかという疑問が残ります。
得られた化合物が水に不溶の場合、沈殿物が形成されます。たとえば、硝酸銀溶液 (AgNO3 ) を臭化マグネシウム (MgBr2) の溶液と混合する ）。バランスの取れた反応は次のようになります。
2 AgNO3 (aq) + MgBr2 → 2 AgBr(?) + Mg(NO3 )2 (?)
製品の状態を判断する必要があります。製品は水に溶けますか?
溶解度の規則によれば、硝酸銀、酢酸銀、硫酸銀を除いて、すべての銀塩は水に溶けません。したがって、AgBr が沈殿します。
他の化合物 Mg(NO3 )2 すべての硝酸塩 (NO3 ）、水に溶けます。結果として得られるバランスのとれた反応は次のようになります。
2 AgNO3 (aq) + MgBr2 → 2 AgBr(s) + Mg(NO3 )2 (aq)
反応を考えてみましょう:
KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → 製品
予想される生成物は何であり、沈殿物は形成されますか?
製品は、イオンを次のように再配置する必要があります。
KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → KNO3 (?) + PbCl2 (?)
方程式のバランスを取った後、
2 KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → 2 KNO3 (?) + PbCl2 (?)
KNO3 すべての硝酸塩は水に溶けるので、溶液に残ります。塩化物は、銀、鉛、水銀を除いて水に溶けます。これは PbCl2 を意味します 不溶で沈殿物を形成します。完成した反応は次のとおりです。
2 KCl(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) → 2 KNO3 (aq) + PbCl2 (s)
溶解度ルールは、化合物が溶解するか沈殿物を形成するかを予測するための有用なガイドラインです。溶解度に影響を与える要因は他にもたくさんありますが、これらの規則は、水溶液反応の結果を決定するための適切な最初のステップです。
沈殿物の予測を成功させるためのヒント
沈殿物を予測するための鍵は、溶解度の規則を学ぶことです。 「わずかに溶ける」と記載されている化合物には特に注意を払い、温度が溶解度に影響することを覚えておいてください。たとえば、塩化カルシウムの溶液は通常、水に溶けると考えられていますが、水が十分に冷たい場合、塩は容易に溶解しません.遷移金属化合物は、低温下では沈殿物を形成する場合がありますが、高温になると溶解します。また、溶液中の他のイオンの存在も考慮してください。これは予期せぬ方法で溶解度に影響を与える可能性があり、予期しないときに沈殿物が形成されることがあります.
ソース
- Zumdahl, Steven S. (2005). 化学原理 （第5版）。ニューヨーク：ホートン・ミフリン。 ISBN 0-618-37206-7.
