化学では、沈殿反応 1 つまたは複数の固体生成物を形成する 2 つの溶解物質間の化学反応です。固体は沈殿物です .残りの解決策はsupernateです または上清 .
表記
化学反応で沈殿を示す一般的な方法は 2 つあります。
- 状態記号 :化学式の後に記号が含まれている場合は、その製品が固体であることを意味します。
- 下矢印 :それ以外の場合、名前または式の後の下向き矢印 (↓) は沈殿物を示します。
沈殿反応のしくみ
沈殿物は、その溶解度を超える化学物質の濃度から生じます。これにはいくつかの方法があります:
- 二重置換反応 :多くの場合、沈殿は 2 つの水溶液間の二重置換反応から生じます。溶解した塩が反応し、1 つ以上の生成物が不溶性 (または少なくとも部分的に不溶性) になります。
- 結晶化 :純粋な溶液であっても、濃度が溶解度を超えることがよくあります。粒子は核形成段階で凝集し、物質は平衡に達するまで溶液から落ちます。温度と圧力を制御することで、化学物質が溶液から沈殿します。
- ソリューションの変更 :化学物質が溶けない新しい溶媒を導入すると、しばしば沈殿が生じます。イオンを追加することは、化合物を固化させる別のオプションです。
沈殿物を形成する二重置換反応が沈殿反応です。沈殿物を形成する他の方法は、反応よりも多くのプロセスです.
いずれの場合も、沈殿は核形成から始まります。核形成中、小さな粒子が互いに付着し、容器の表面の欠陥に付着します。他の核生成サイトには、溶液中の固体不純物および気泡が含まれます。最初に、核生成は、液体中の小さな固体粒子の懸濁液の形成につながる可能性があります。粒子が十分に大きくなると、沈殿するか溶液から脱落します。
沈殿反応の例
沈殿反応の一般的な例を次に示します。沈殿反応が分子方程式と正味のイオン方程式として現れる方法に注意してください。反応のさまざまな書き方を比較してください。
- 水中でヨウ化カリウムと硝酸鉛が反応し、沈殿物としてヨウ化鉛と硝酸カリウム水溶液が形成されます。
2KI(aq) + Pb(NO3 )2 (aq) ⟶ PbI2 (秒) + 2KNO3 (aq) (分子方程式)
Pb(aq)+2I(aq)⟶PbI2 (s) (正味のイオン方程式)
- 水中でのフッ化ナトリウムと硝酸銀の反応、固体のフッ化銀と硝酸ナトリウム水溶液の生成:
NaF(aq) + AgNO3 (aq) ⟶ AgF(s) + NaNO3 (aq) (分子)
Ag(aq) + F(aq) ⟶ AgF(s) (ネットイオン)
- 硫酸銅と水酸化ナトリウムを反応させると、硫酸ナトリウムと水酸化銅が形成されます。
CuSO4 + 2NaOH ⟶ Na2 SO4 + Cu(OH)2 ↓
- 硫酸ナトリウムと塩化ストロンチウムとの反応により、沈殿物である塩化ナトリウムと硫酸ストロンチウムが形成されます。
ナ2 SO4 + SrCl2 ⟶ 2NaCl + SrSO4 ↓
- 硫酸カドミウムと硫化カリウムが水中で反応すると、硫酸カリウムと硫化カドミウムが形成されます。
CdSO4 (aq) + K
一般的な沈殿物の色
沈殿物の色は、その正体を知る手がかりの 1 つです。ここにいくつかの一般的な遷移金属沈殿物の色があります.これらの色は他の化合物からも発生することに注意してください。さらに、イオンの酸化状態が変化すると、これらの化合物は非常に異なって見える場合があります。
| メタル | 色 |
|---|---|
| クロム | 青、緑、オレンジ、黄色、または茶色 |
| コバルト | ピンク（水和時） |
| 銅 | 青 |
| 鉄(II) | 緑 |
| 鉄(III) | さびた赤褐色 |
| マンガン(II) | ペールピンク |
| ニッケル | 緑 |
降水反応を予測する方法
化学反応で、溶解度ルールを使用して沈殿物が形成されるかどうかを予測します。生成物を特定し、それらが水溶液中にイオンとして残るか化合物を形成するかを判断します。
純物質については、溶解度チャートを参照してください。通常、温度は、溶液が飽和および過飽和になる場所を決定する重要な制御可能な要素です。一定温度では、沈殿物の形成は濃度に依存します。
沈殿物と沈殿物
上澄みと上澄みという言葉は同じ意味ですが、沈殿と沈殿剤は同じ意味ではありません。沈殿を引き起こすために反応に加えられる化学物質は、沈殿剤と呼ばれます .形成される固体は沈殿物です .溶液の液体部分は上層です .沈殿反応から回収された固体は花です .
参考文献
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- ズムダール、スティーブン S.; DeCoste、ドナルド J. (2012)。 化学原理 .センゲージ学習。 ISBN 978-1-133-71013-4.
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