Come prevedere i precipitati usando le regole di solubilità

Quando due soluzioni acquose di composti ionici vengono miscelate insieme, la reazione risultante può produrre un precipitato solido. Questa guida mostrerà come utilizzare le regole di solubilità per i composti inorganici per prevedere se il prodotto rimarrà o meno in soluzione o formerà un precipitato.
Le soluzioni acquose di composti ionici sono costituite dagli ioni che compongono il composto dissociato in acqua. Queste soluzioni sono rappresentate nelle equazioni chimiche nella forma: AB (aq) dove A è il catione e B è l'anione.
Quando si mescolano due soluzioni acquose, gli ioni interagiscono per formare prodotti.
AB (aq) + CD (aq) → prodotti
Questa reazione è generalmente una doppia reazione di sostituzione nella forma:
AB (aq) + CD (aq) → AD + CB
La domanda rimane: AD o CB rimarranno in soluzione o formeranno un precipitato solido?
Si formerà un precipitato se il composto risultante è insolubile in acqua. Ad esempio, una soluzione di nitrato d'argento (AgNO₃) viene miscelato con una soluzione di bromuro di magnesio (MgBr₂). La reazione equilibrata sarebbe:
2 AgNO₃(aq) + MgBr₂ → 2 AgBr (?) + Mg (NO₃)₂(?)
Lo stato dei prodotti deve essere determinato. I prodotti sono solubili in acqua?
Secondo le regole di solubilità, tutti i sali d'argento sono insolubili in acqua ad eccezione del nitrato d'argento, dell'acetato d'argento e del solfato d'argento. Pertanto, AgBr precipiterà fuori.
L'altro composto Mg (NO₃)₂ rimarrà in soluzione perché tutti i nitrati, (NO₃)^-, sono solubili in acqua. La risultante reazione equilibrata sarebbe:
2 AgNO₃(aq) + MgBr₂ → 2 AgBr (s) + Mg (NO₃)₂(Aq)
Considera la reazione:
KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → prodotti
Quali sarebbero i prodotti attesi e sarà una forma precipitosa?
I prodotti dovrebbero riorganizzare gli ioni per:
KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → KNO₃(?) + PbCl₂(?)
Dopo aver bilanciato l'equazione,
2 KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → 2 KNO₃(?) + PbCl₂(?)
KNO₃ rimarrà in soluzione poiché tutti i nitrati sono solubili in acqua. I cloruri sono solubili in acqua ad eccezione di argento, piombo e mercurio. Questo significa PbCl₂ è insolubile e forma un precipitato. La reazione finita è:
2 KCl (aq) + Pb (NO₃)₂(aq) → 2 KNO₃(aq) + PbCl₂(S)
Le regole di solubilità sono una guida utile per prevedere se un composto si dissolverà o formerà un precipitato. Esistono molti altri fattori che possono influenzare la solubilità, ma queste regole sono un buon primo passo per determinare l'esito delle reazioni della soluzione acquosa.

Suggerimenti per il successo Prevedere un precipitato

La chiave per predire un precipitato è imparare le regole della solubilità. Presta particolare attenzione ai composti elencati come "leggermente solubili" e ricorda che la temperatura influisce sulla solubilità. Ad esempio, una soluzione di cloruro di calcio è generalmente considerata solubile in acqua, ma se l'acqua è abbastanza fredda, il sale non si dissolve facilmente. I composti di metallo di transizione possono formare un precipitato in condizioni di freddo, ma possono dissolversi quando è più caldo. Inoltre, considera la presenza di altri ioni in una soluzione. Ciò può influire sulla solubilità in modi inaspettati, causando talvolta la formazione di un precipitato quando non te lo aspettavi.

fonte

• Zumdahl, Steven S. (2005). Principi chimici (5 ° ed.). New York: Houghton Mifflin. ISBN 0-618-37206-7.