溶解度ルールを使用して沈殿物を予測する方法

溶解度ルールを使用して反応中の沈殿物を予測する

ヨウ化カリウムと硝酸鉛を混ぜると、ヨウ化鉛が沈殿します。 PRヘイニー/ウィキメディアコモンズ/ CC BY-SA 3.0

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規則 製品が溶液中に残るか、沈殿物を形成するかを予測します。
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が表されています 化学式で 形式: AB(aq) ここで、A は 陽イオン そしてBは アニオン .
2つのとき 水溶液 混合すると、イオンが相互作用して製品を形成します。
AB(aq) + CD(aq) → 製品
この反応は一般的に、 二重置換反応 次の形式で:
AB(水) + CD(水) → AD + CB
AD または CB が解決策にとどまるか、それとも 固体沈殿物 ?
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) は、臭化マグネシウム (MgBr) の溶液と混合されます。₂）。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?
によると 溶解度の規則 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 バランスの取れた反応 だろう：
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
期待される製品は何であり、 沈殿物 ?
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) → 2KNO₃(?) + PbCl₂(?)
ノ₃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PbClを意味します₂不溶性で、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) → 2KNO₃(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、溶解度のルールを学ぶことです。 「わずかに溶ける」と記載されている化合物には特に注意してください。 温度 溶解度に影響します。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。これは予期しない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。