Реакции осаждения

В реакции осаждения водные растворы растворимых солей реагируют с образованием нерастворимого ионного соединения – осадка. Реакция возникает, когда ионы с противоположным зарядом в растворе преодолевают притяжение к воде и связываются друг с другом, образуя осадок, отделяющийся от раствора. Поскольку такие реакции включают обмен ионами между ионическими соединениями в водном растворе, они также называются реакциями двойного смещения, двойного замещения, обмена или метатезисной реакции (греч. Для “транспонировать”). Реакция на осадки используется в качестве метода анализа для определения ионов металлов в составном и гравиметрическом методах определения состава вещества.  
 
Степень растворения вещества в воде или растворителе количественно выражается как его растворимость, определяемая как максимальная концентрация вещества, которая может быть достигнута при определенных условиях. Говорят, что вещества с относительно большой растворимостью растворимы. Вещество осаждается, когда условия раствора таковы, что его концентрация превышает его растворимость. Говорят, что вещества с относительно низкой растворимостью нерастворимы, и это вещества, которые легко осаждаются из раствора.

Например, осадки наблюдаются при смешивании растворов йодида калия и нитрата свинца, что приводит к образованию твердого йодида свинца:

Это наблюдение соответствует рекомендациям по растворимости: Единственным нерастворимым соединением среди всех вовлеченных является йодид свинца, одно из исключений общей растворимости иодидных солей.

Чистое ионное уравнение, представляющее эту реакцию:

Рекомендации по растворимости можно использовать для прогнозирования того, будет ли реакция осаждения происходить при смешивании растворов растворимых ионных соединений. Достаточно лишь определить все ионы, присутствующие в растворе, а затем рассмотреть возможность катионно-анионного соединения, которое может привести к нерастворимым веществам.  

Например, смешивание растворов нитрата серебра и фторида натрия приведет к тому, что раствор будет содержать ионы AG⁺, NО^3-, Na⁺ и F⁻. Помимо двух ионных соединений, первоначально присутствующих в растворах, AgNО₃ и NaF, из этой коллекции ионов могут быть получены два дополнительных ионных соединения: NaNО₃ и AGF. Рекомендации по растворимости указывают на растворимость всех нитратных солей, но AGF является одним из исключений общей растворимости солей фторида. Таким образом, прогнозируется реакция осадков, как описано в следующих уравнениях:

Этот текст был адаптирован из OpenStax Химия 2е изд., раздел 4.2: Классификация химических реакций.