Precipitații (chimice)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Aspectul tipic brânză albă a precipitatului AgCl

În chimie, termenul precipitație indică fenomenul separării sub forma unui solid al unui dizolvat (numit precipitat ) găsit într-o soluție într-o concentrație mai mare decât limita sa de solubilitate , [1] pentru care soluția, înainte de precipitații, este în condiții de suprasaturare față de acest solut.

Această separare poate avea loc ca urmare a unei reacții chimice (care mărește concentrația de substanță dizolvată în interiorul soluției, până la depășirea limitei de solubilitate) sau datorită unei modificări a condițiilor fizice ale soluției - de exemplu, temperatura (care determină o variație a concentrației maxime de solut pe care soluția este capabilă să o dizolve).

În ecuațiile chimice precipitatul este evidențiat cu o săgeată îndreptată în jos (↓).

Mecanismul precipitațiilor

Fazele procesului de precipitare, de la stânga la dreapta: soluție suprasaturată , suspensie sau soluție saturată cu precipitat pe fund.

Când concentrația solventului în solvent depășește limita de solubilitate , solutul începe să cristalizeze . Cristalizarea are loc în două etape: nucleație și creștere .

Nucleația constă în formarea de microcristale solute, precis „nuclee” de cristalizare, care rămân în suspensie datorită dimensiunii reduse. O creștere suplimentară a concentrației solutului determină formarea de noi nuclee și creșterea nucleelor ​​deja existente, care astfel dau naștere la cristale . Cristalele coboară spre fundul recipientului unde este conținută soluția și creșterea lor poate continua chiar și în timpul coborârii sau după ce a ajuns la fund.

Este posibil ca datorită suprasaturării ridicate, nucleația să predomine asupra creșterii, formând astfel un coloid , care este inseparabil prin mijloace fizice obișnuite de restul soluției. O soluție coloidală este destul de stabilă. Datorită prezenței stratului dublu electric în jurul fiecărui microcristal solut, fiecare microcristal este înconjurat de particule de sarcină egală, astfel încât aceste microcristale să se respingă reciproc și să nu aibă posibilitatea de a se coaliza și, prin urmare, rămân în suspensie.

Uneori se poate întâmpla ca, prin adăugarea unui electrolit , să se formeze un precipitat fulgios sau brânză. Formarea unui precipitat fulger se mai numește coagulare sau floculare și apare atunci când se formează o substanță hidrofilă, astfel încât moleculele de apă sunt prinse în rețeaua cristalină a substanței. Pe de altă parte, formarea unui precipitat cazeos are loc atunci când se formează o substanță hidrofobă.

Coprecipitare

Împreună cu fenomenul precipitațiilor, poate apărea fenomenul (în general nedorit) al co-precipitației care constă în introducerea impurităților în precipitat; aceste impurități cauzează interferențe atunci când se efectuează o analiză .

Co-precipitația poate apărea pentru:

  • adsorbția ionilor străini pe suprafața precipitatului principal;
  • includerea în precipitat a compușilor străini;
  • ocluzia în cavități care se formează în precipitat în timpul creșterii, a substanțelor străine și a ionilor.

Postprecipitare

Postprecipitarea este un alt fenomen care poate interfera în analiză și constă în precipitarea substanțelor având un ion comun cu precipitatul principal de pe suprafața sa.

Îmbătrânire

Îmbătrânirea precipitatului are loc atunci când precipitatul rămâne prea mult timp în soluția mamă sau rămâne în contact cu substanțe oxidante sau reducătoare . Constă în modificarea structurii sau compoziției precipitatului.

Aplicații

În laborator

Formarea precipitatelor este baza testelor umede de analiză chimică calitativă , în care verificarea prezenței unui anumit ion sau grup funcțional se face evidentă prin apariția unui precipitat în urma tratamentului cu un reactiv adecvat - de exemplu, utilizarea azotatului de argint pentru a evidenția prezența clorurilor , bromurilor și iodurilor .

În analiza gravimetrică, pentru a face agregatul precipitat pentru a-l filtra mai ușor, acesta se fierbe încet timp de 15-20 de minute (digestie).

În industrie

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Sedimentarea și precipitatorul electrostatic .

La nivel industrial, fenomenul precipitațiilor participă la diferite procese de separare fluidă [2] -solidă în prezența unui câmp de forță .

Mai exact, dacă câmpul de forță responsabil de separare este forța gravitațională , vorbim de sedimentare sau decantare , în timp ce dacă câmpul de forță este electrostatic , vorbim de precipitații electrostatice .

Precipitațiile joacă, de asemenea, un rol fundamental în procesele de cristalizare și evaporare , permițând separarea și recuperarea fazei solide.

Precipitații biotice

Un exemplu de precipitații biotice: ramurile de corali

Vorbim de precipitații biotice atunci când procesul de precipitare este realizat de un organism viu . Un exemplu este carbonatul de calciu din scheletul coralilor marini sau în coaja unor moluște. În acest caz, ionii de calciu și carbonat precipită din apa din interiorul organismului pentru a forma partea sa calcaroasă.

Notă

  1. ^(RO) IUPAC Gold Book, „precipitații”
  2. ^ Rețineți că în definiția chimică „precipitația” se referă la cazul solvenților lichizi, în timp ce în cazul definiției tehnice se poate referi și la solvenții gazoși.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 56141 · LCCN (EN) sh85106216 · BNF (FR) cb119667025 (data) · NDL (EN, JA) 00.57305 milioane