science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welk type reactie produceert een neerslag?

Oplossingen kunnen een chemische reactie ondergaan om een onoplosbare vaste stof te produceren. De vaste stof wordt het neerslag genoemd en verschijnt als sediment op de bodem van de oplossing of als een suspensie in de oplossing. Neerslagoplossingen kunnen kleurrijke resultaten produceren, waardoor heldere oplossingen ondoorzichtig worden en vloeistoffen van kleur veranderen. Neerslag wordt gebruikt om enkele van de chemische componenten van oplossingen te identificeren, om waardevolle metalen uit oplossingen te produceren en om verontreinigingen uit vloeistoffen te verwijderen. Enkele van de belangrijkste industriële en chemische processen zijn afhankelijk van neerslag.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Wanneer een chemische reactie in een oplossing een onoplosbaar materiaal oplevert, materiaal verlaat de oplossing als een neerslag, of valt op de bodem van de oplossing of vormt een suspensie in de oplossing. Neerslagreacties worden gebruikt om te controleren op de aanwezigheid van chemicaliën in een oplossing en om materialen uit oplossingen te verwijderen.
Voorbeelden van neerslagreacties

Sommige neerslagreacties behoren tot de meest interessante chemische experimenten. Wanneer bijvoorbeeld een heldere en kleurloze oplossing van zilvernitraat in een heldere en kleurloze oplossing van natriumchloride wordt gegoten, vormt zich een wit neerslag van zilverchloride. Natriumhydroxide toegevoegd aan kopersulfaat produceert een blauw koperhydroxide-neerslag. IJzernitraat toegevoegd aan natriumhydroxide resulteert in een neerslag van roodachtig bruin ijzerhydroxide en toevoeging van kaliumchromaat aan loodacetaat geeft een geel neerslag van loodchromaat.

De onderscheidende kleuren van de neerslagen maken neerslagreacties nuttig voor het bepalen van de aanwezigheid van specifieke materialen in oplossingen. Dergelijke reacties zijn een belangrijk hulpmiddel voor het analyseren van oplossingen om hun chemische samenstelling te bepalen. De analist voegt een bekende chemische stof toe aan de te testen oplossing. Als een specifieke kleur poeder of kristal uit de oplossing neerslaat, weet de analist dat het overeenkomstige metaal of de chemische stof aanwezig is.
Neerslagreacties in de industrie

Industrie gebruikt neerslagreacties om metalen of metaalverbindingen te verwijderen uit oplossingen. Het doel is om afvalwater dat is vervuild met metaalionen schoon te maken of om metalen terug te winnen voor eventuele verkoop. De reacties zijn meestal gericht op metalen zoals koper, zilver, goud, cadmium, zink en lood. Het industriële proces introduceert een nieuwe chemische stof in de oplossing en de metaalionen reageren ermee om een zout te vormen dat neerslaat. Filtratie, centrifuges of bezinkbassins scheiden het neerslag van het water en verdere verwerking bereidt het metaalachtige neerslag voor op veilige verwijdering of voor de extractie van de waardevolle metalen.

Een veel voorkomend voorbeeld voor het verwijderen van metaalionen uit afvalwater is hydroxide-neerslag. Industrieën die dergelijk afvalwater produceren, zijn onder andere mijnbouw, galvaniseren, halfgeleiderproductie en batterijrecycling. Natriumhydroxide wordt toegevoegd aan het water dat metaalverontreiniging bevat en wordt gemengd om een gelijkmatige verdeling van de hydroxide-ionen te waarborgen. Metaalionen zoals die van koper reageren met het natriumhydroxide om koperhydroxide te vormen, dat onoplosbaar is in water. Het koperhydroxide slaat neer en wordt uit het afvalwater verwijderd door middel van een fijn filter.
Oplosbaarheidsregels

Voor demonstraties, voor chemische analyse of voor industriële doeleinden, het vermogen om te voorspellen of zich een neerslag zal vormen wanneer een chemische stof wordt geïntroduceerd in een waterige oplossing is kritisch. Oplosbaarheidsregels zijn richtlijnen om te bepalen of het zout dat door een reactie wordt geproduceerd oplosbaar is. Alleen onoplosbare zouten zullen neerslaan.
Fosfaten (PO <4), carbonaten (CO <3) en chromaten (Cr <4) zijn gewoonlijk onoplosbaar. Fluoriden (F <2) en sulfiden (S) zijn meestal onoplosbaar. De meeste hydroxidezouten (OH) en oxiden (O) zijn onoplosbaar of slechts in geringe mate oplosbaar. De zouten van de elementen van de eerste kolom van het periodiek systeem, zoals natrium, kalium en lithium, zijn allemaal oplosbaar. Hoewel er uitzonderingen zijn en specifieke chemische reacties moeten worden uitgeprobeerd om te zien of een neerslag verschijnt, kunnen deze richtlijnen worden gebruikt voor algemene richting. Het gebruik ervan biedt een startpunt voor het bepalen van het type reactie dat een neerslag zal produceren