Reakcje strąceniowe i rozpuszczalność soli

W wielu reakcjach miesza się dwa roztwory wodne soli, kwasów albo zasad. Ich jony mogą połączyć się w nową substancję. Jeżeli ta substancja nie rozpuszcza się lub rozpuszcza się bardzo słabo w wodzie, pojawia się osad.

Osad jest ciałem stałym. Może opaść na dno naczynia albo sprawić, że ciecz stanie się mętna. W zapisie równania chemicznego oznaczamy go znakiem $\downarrow$.

Przykładem jest zmieszanie roztworu azotanu(V) srebra i roztworu chlorku sodu. Powstaje biały chlorek srebra $AgCl$, który jest osadem.

Tablica rozpuszczalności pomaga przewidzieć, czy związek utworzony przez dwa jony rozpuści się w wodzie. Odszukujemy w niej kation, czyli jon dodatni, oraz anion, czyli jon ujemny. W miejscu ich przecięcia odczytujemy informację o rozpuszczalności.

Najczęściej spotykane oznaczenia to:

• R - substancja rozpuszczalna w wodzie,
• T - substancja trudno rozpuszczalna,
• N - substancja nierozpuszczalna.

Jeżeli w tablicy przy powstającym związku widnieje oznaczenie T lub N, w roztworze może pojawić się osad. Oznaczenie R wskazuje, że substancja pozostaje w roztworze jako jony.

Ważne reguły ułatwiające pracę: sole sodu, potasu i amonu są rozpuszczalne. Również azotany(V) są rozpuszczalne. Nie wolno jednak zakładać, że wszystkie sole innych metali rozpuszczają się w wodzie - trzeba sprawdzić je w tablicy.

Aby ustalić, czy zajdzie reakcja strąceniowa, najpierw zapisz jony obecne w obu roztworach. Następnie rozważ możliwą wymianę jonów między substancjami. Z tablicy rozpuszczalności sprawdź, czy któryś z nowych związków będzie trudno rozpuszczalny albo nierozpuszczalny.

Dla roztworów $AgNO_3$ i $NaCl$ występują jony $Ag^+$, $NO_3^-$, $Na^+$ oraz $Cl^-$. Jony $Ag^+$ i $Cl^-$ tworzą $AgCl$, czyli substancję trudno rozpuszczalną. Natomiast $NaNO_3$ pozostaje w roztworze.

Po zmieszaniu roztworów nie zawsze musi nastąpić widoczna reakcja. Jeżeli wszystkie możliwe produkty są rozpuszczalne, osad nie powstanie.

Równanie cząsteczkowe przedstawia reakcję za pomocą wzorów całych substancji. Dla powstawania chlorku srebra ma postać $AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$.

W równaniu jonowym pełnym substancje dobrze rozpuszczalne w wodzie zapisuje się jako jony: $Ag^+ + NO_3^- + Na^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow + Na^+ + NO_3^-$. Osadu nie rozpisuje się na jony, ponieważ nie jest on rozpuszczony.

Jony $Na^+$ i $NO_3^-$ są po obu stronach równania i nie ulegają zmianie. To jony obserwatorowe. Po ich usunięciu otrzymujemy równanie jonowe skrócone: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$.

W szkolnych doświadczeniach często wykorzystuje się charakterystyczne osady do rozpoznawania jonów. Jony srebra $Ag^+$ reagują z jonami chlorkowymi $Cl^-$, dając biały osad chlorku srebra: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$.

Innym ważnym przykładem jest siarczan(VI) baru. Po połączeniu jonów baru $Ba^{2+}$ z jonami siarczanowymi(VI) $SO_4^{2-}$ powstaje biały osad: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$.

Można go otrzymać przez zmieszanie roztworów $BaCl_2$ i $Na_2SO_4$: $BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$.

Podczas doświadczeń stosuj okulary ochronne, nie próbuj substancji i używaj wyłącznie odczynników wskazanych przez nauczyciela. Po obserwacji zapisz wygląd mieszaniny, a dopiero potem sformułuj wniosek o powstaniu osadu.