Vorhersage von Niederschlägen mithilfe von Löslichkeitsregeln

Wenn zwei wässrige Lösungen ionischer Verbindungen zusammengemischt werden, kann die resultierende Reaktion einen festen Niederschlag erzeugen. Dieser Leitfaden zeigt, wie anhand der Löslichkeitsregeln für anorganische Verbindungen vorhergesagt werden kann, ob das Produkt in Lösung bleibt oder einen Niederschlag bildet.
Wässrige Lösungen ionischer Verbindungen bestehen aus den Ionen, aus denen sich die in Wasser dissoziierte Verbindung zusammensetzt. Diese Lösungen werden in chemischen Gleichungen in folgender Form dargestellt: AB (aq) wobei A das Kation und B das Anion ist.
Wenn zwei wässrige Lösungen gemischt werden, interagieren die Ionen, um Produkte zu bilden.
AB (aq) + CD (aq) → Produkte
Diese Reaktion ist im Allgemeinen eine doppelte Ersatzreaktion in der Form:
AB (aq) + CD (aq) → AD + CB
Es bleibt die Frage, ob AD oder CB in Lösung bleiben oder einen festen Niederschlag bilden?
Ein Niederschlag wird sich bilden, wenn die resultierende Verbindung in Wasser unlöslich ist. Beispielsweise kann eine Silbernitratlösung (AgNO₃) wird mit einer Lösung von Magnesiumbromid (MgBr₂). Die ausgewogene Reaktion wäre:
2 AgNO₃(aq) + MgBr₂ → 2 AgBr (& agr;) + Mg (NO₃)₂(?)
Der Zustand der Produkte muss ermittelt werden. Sind die Produkte wasserlöslich??
Gemäß den Löslichkeitsregeln sind alle Silbersalze mit Ausnahme von Silbernitrat, Silberacetat und Silbersulfat wasserunlöslich. Daher fällt AgBr aus.
Die andere Verbindung Mg (NO₃)₂ bleibt in Lösung, da alle Nitrate (NO₃)^-, sind wasserlöslich. Die resultierende ausgewogene Reaktion wäre:
2 AgNO₃(aq) + MgBr₂ → 2 AgBr (s) + Mg (NO₃)₂(aq)
Betrachten Sie die Reaktion:
KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → Produkte
Was wären die zu erwartenden Produkte und es wird sich ein Niederschlag bilden?
Die Produkte sollten die Ionen neu anordnen, um:
KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → KNO₃(?) + PbCl₂(?)
Nach dem Ausgleich der Gleichung,
2 KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → 2 KNO₃(?) + PbCl₂(?)
KNO₃ bleibt in Lösung, da alle Nitrate wasserlöslich sind. Chloride sind mit Ausnahme von Silber, Blei und Quecksilber wasserlöslich. Dies bedeutet PbCl₂ ist unlöslich und bildet einen Niederschlag. Die fertige Reaktion ist:
2 KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → 2 KNO₃(aq) + PbCl₂(s)
Die Löslichkeitsregeln sind eine nützliche Richtlinie, um vorherzusagen, ob sich eine Verbindung löst oder einen Niederschlag bildet. Es gibt viele andere Faktoren, die die Löslichkeit beeinflussen können, aber diese Regeln sind ein guter erster Schritt, um das Ergebnis von Reaktionen in wässriger Lösung zu bestimmen.

Tipps für den Erfolg Vorhersage eines Niederschlags

Der Schlüssel zur Vorhersage eines Niederschlags ist das Erlernen der Löslichkeitsregeln. Achten Sie besonders auf Verbindungen, die als "schwer löslich" aufgeführt sind, und beachten Sie, dass die Temperatur die Löslichkeit beeinflusst. Beispielsweise wird eine Lösung von Calciumchlorid typischerweise als wasserlöslich angesehen. Wenn das Wasser jedoch kalt genug ist, löst sich das Salz nicht leicht auf. Übergangsmetallverbindungen können unter kalten Bedingungen einen Niederschlag bilden, lösen sich jedoch auf, wenn es wärmer ist. Berücksichtigen Sie auch das Vorhandensein anderer Ionen in einer Lösung. Dies kann die Löslichkeit auf unerwartete Weise beeinträchtigen und manchmal zur Bildung eines Niederschlags führen, wenn Sie dies nicht erwartet haben.

Quelle

• Zumdahl, Steven S. (2005). Chemische Prinzipien (5. Aufl.). New York: Houghton Mifflin. ISBN 0-618-37206-7.