Chemische transformationen


Fällung

  

 

Definition



Fällung kann als das umgekehrte Phänomen der Auflösung angesehen werden. Zur Erinnerung: Durch die Auflösung wird ein homogenes Gemisch (eine einzelne Phase) aus einer chemischen Spezies (häufig fest) und einem flüssigen Lösungsmittel erhalten. Die Partikel (Ionen oder Moleküle) des gelösten Stoffes verteilen sich unter den Molekülen des Lösungsmittels, solange die Aufnahmekapazität nicht überschritten wird, dh solange die Löslichkeitsgrenze nicht erreicht wird.

Die Ausfällung entspricht daher der Bildung einer festen Verbindung (verschieden von der flüssigen Phase des Lösungsmittels) in einer Lösung aus einer oder mehreren anfänglich gelösten chemischen Spezies in einer Lösung.



Fällung



Die feste Verbindung, die sich während der Ausfällung bildet, wird als "Fällung" bezeichnet. Sie kann in Form von Kristallen vorliegen, die sich am Boden des Behälters oder an den Wänden absetzen (Verdampfung von Salzwasser), kann aber auch in Form von Kristallen vorliegen. Auftreten einer gallertartigen Substanz aus winzigen festen Partikeln, die in Wasser dispergiert sind (Ionenerkennungstest).

Der
Fällung ist daher eine feste Verbindung, die oft ionisch, manchmal molekular und immer elektrisch neutral ist, was im ersten Fall impliziert, dass mindestens ein (positives) Kation mit einem (negativen) Anion kombiniert ist.

Kupferhydroxid

 Kupferhydroxid

 


Die Ursache für die Fällung



Präzipitation tritt auf, wenn die Konzentrationen der in einer Lösung gelösten chemischen Spezies einen der Löslichkeitswerte überschreiten. Diese Situation kann entstehen:

  • nach einer Variation in der Konzentration der gelösten chemischen Spezies
  • nach einer Änderung der Löslichkeit selbst
  • aufgrund der Einführung neuer chemischer Spezies in Lösung


Evaporative Fällung



Das Verdampfen einer Lösung bewirkt eine Abnahme des Lösungsmittelvolumens, was mit einer Zunahme der Konzentration der gelösten Stoffe einhergeht. Wenn die Konzentration die Löslichkeit der gelösten Stoffe überschreitet, fallen sie aus. Zum Beispiel können wir die Ausfällung von Natriumchlorid während der (natürlichen oder induzierten) Verdampfung von Salzwasser beobachten, wir können auch die Ausfällung von Zucker (Bildung von Kristallen) während der Verdampfung von Zuckerwasser usw. beobachten.


Fällung durch eine Temperaturänderung



Die meisten festen Verbindungen haben eine Löslichkeit, die mit der Temperatur zunimmt. Wenn daher eine Lösung abkühlt und ihre Temperatur sinkt, nimmt die Löslichkeit der gelösten Stoffe ab. Wenn eine Lösung kurz vor der Sättigung steht, kann es beim Abkühlen zu Ausfällungen kommen.


Fällung durch Modifikation des Lösungsmittels



Die Löslichkeit einer chemischen Spezies hängt von dem verwendeten Lösungsmittel ab. Wenn die Zusammensetzung des letzteren geändert wird (durch Zugabe einer anderen mit der ersten mischbaren Flüssigkeit), kann es zu einer Abnahme der Löslichkeit kommen, die zur Ausfällung führen kann.


Ausfällung durch Ionenaddition (gemeinsamer Ioneneffekt)



Die Löslichkeit eines Kations hängt von dem Anion ab, mit dem es kombiniert wird (und umgekehrt). Wenn wir ein neues Ion in eine ionische Lösung einführen, dessen Löslichkeit mit einem der bereits vorhandenen Ionen sehr gering ist, kann es zu einer Ausfällung kommen. Beispielsweise liegt die Löslichkeit von Natriumchlorid in Wasser bei etwa 360 g / l, die von Silbernitrat bei 35 g / l, die von Silberchlorid jedoch nur bei 1,8,10 bis 3 g / l. Wenn wir ein paar Tropfen einer Silbernitratlösung in eine Natriumchloridlösung geben, wird die Massenkonzentration von 1,8,10 bis 3 g / l schnell überschritten und das Silberchlorid fällt aus. Es ist dieses Phänomen, das in den Ionenerkennungstests durch Ausfällung ausgenutzt wird.   




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