Khi trộn hai dung dịch nước của các hợp chất ion với nhau, phản ứng tạo ra có thể tạo ra kết tủa rắn. Hướng dẫn này sẽ chỉ ra cách sử dụng các quy tắc về độ tan của các hợp chất vô cơ để dự đoán liệu sản phẩm sẽ ở lại trong dung dịch hay tạo thành kết tủa.
Dung dịch nước của các hợp chất ion bao gồm các ion tạo nên hợp chất phân ly trong nước. Các dung dịch này được biểu diễn trong phương trình hóa học dưới dạng: AB (aq) trong đó A là cation và B là anion.
Khi hai dung dịch nước được trộn lẫn, các ion tương tác để tạo thành các sản phẩm.
AB (aq) + CD (aq) → sản phẩm
Phản ứng này thường là phản ứng thay thế kép ở dạng:
AB (aq) + CD (aq) → AD + CB
Câu hỏi đặt ra là AD hay CB sẽ ở trong dung dịch hay tạo thành kết tủa rắn?
Kết tủa sẽ hình thành nếu hợp chất tạo thành không tan trong nước. Ví dụ, dung dịch bạc nitrat (AgNO3) được trộn với dung dịch magie bromua (MgBr2). Phản ứng cân bằng sẽ là:
2 AgNO3(aq) + MgBr2 → 2 AgBr (?) + Mg (NO3)2(?)
Trạng thái của sản phẩm cần được xác định. Các sản phẩm có hòa tan trong nước không?
Theo quy tắc tính tan, tất cả các muối bạc đều không tan trong nước, ngoại trừ bạc nitrat, bạc axetat và bạc sunfat. Do đó, AgBr sẽ kết tủa hết.
Hợp chất còn lại là Mg (NO3)2 sẽ vẫn ở trong dung dịch vì tất cả nitrat, (KHÔNG3)–, có thể hòa tan trong nước. Phản ứng cân bằng thu được sẽ là:
2 AgNO3(aq) + MgBr2 → 2 AgBr (s) + Mg (NO3)2(aq)
Xem xét phản ứng:
KCl (aq) + Pb (KHÔNG3)2(aq) → sản phẩm
Những gì sẽ là sản phẩm mong đợi và sẽ tạo thành kết tủa?
Các sản phẩm sẽ sắp xếp lại các ion thành:
KCl (aq) + Pb (KHÔNG3)2(aq) → KNO3(?) + PbCl2(?)
Sau khi cân bằng phương trình,
2 KCl (aq) + Pb (KHÔNG3)2(aq) → 2 KNO3(?) + PbCl2(?)
KNO3 sẽ vẫn ở trong dung dịch vì tất cả các nitrat đều hòa tan trong nước. Clorua hòa tan trong nước, ngoại trừ bạc, chì và thủy ngân. Điều này có nghĩa là PbCl2 không tan và tạo thành kết tủa. Phản ứng kết thúc là:
2 KCl (aq) + Pb (KHÔNG3)2(aq) → 2 KNO3(aq) + PbCl2(S)
Các quy tắc về độ tan là một hướng dẫn hữu ích để dự đoán liệu một hợp chất sẽ hòa tan hay tạo thành kết tủa. Có nhiều yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến độ hòa tan, nhưng những quy tắc này là bước đầu tiên tốt để xác định kết quả của phản ứng dung dịch nước.
Mẹo để thành công Dự đoán một lượng mưa
Chìa khóa để dự đoán kết tủa là tìm hiểu các quy tắc hòa tan. Đặc biệt chú ý đến các hợp chất được liệt kê là “ít hòa tan” và nhớ rằng nhiệt độ ảnh hưởng đến độ hòa tan. Ví dụ, một dung dịch canxi clorua thường được coi là hòa tan trong nước, nhưng nếu nước đủ lạnh, muối sẽ không dễ dàng hòa tan. Các hợp chất kim loại chuyển tiếp có thể tạo thành kết tủa ở điều kiện lạnh, nhưng sẽ tan khi ở điều kiện ấm hơn. Ngoài ra, hãy xem xét sự hiện diện của các ion khác trong dung dịch. Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng hòa tan theo những cách không mong muốn, đôi khi gây ra kết tủa hình thành mà bạn không ngờ tới.
Nguồn
- Zumdahl, Steven S. (2005). Nguyên lý hóa học (Xuất bản lần thứ 5). New York: Houghton Mifflin. ISBN 0-618-37206-7.
