तलछट या रासायनिक वर्षा एक प्रक्रिया है कि दो सजातीय समाधान के मिश्रण से एक अघुलनशील ठोस के गठन में होते है। इस प्रकार की वर्षा में तरल और सतह के विपरीत "यह ठोस बारिश करता है"
दो सजातीय समाधानों में आयन पानी में घुल जाते हैं। जब ये अन्य आयनों (मिश्रण के समय) के साथ बातचीत करते हैं, तो उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन क्रिस्टल या जिलेटिनस ठोस के विकास की अनुमति देते हैं। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के कारण, यह ठोस कांच सामग्री के तल पर जमा हो जाता है।
वर्षा एक आयनिक संतुलन द्वारा नियंत्रित होती है, जो कई चर पर निर्भर करता है: पानी की तापमान के लिए हस्तक्षेप करने वाली प्रजातियों की एकाग्रता और प्रकृति से और पानी के साथ ठोस के संपर्क समय की अनुमति।
इसके अतिरिक्त, सभी आयन इस संतुलन को स्थापित करने में सक्षम नहीं हैं, या जो समान है, सभी बहुत कम सांद्रता पर समाधान को संतृप्त नहीं कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, NaCl को उपजी करने के लिए, पानी को वाष्पित करना या अधिक नमक जोड़ना आवश्यक है।
एक संतृप्त समाधान का मतलब है कि यह किसी भी अधिक ठोस को भंग नहीं कर सकता है, इसलिए यह उपजी है। यह इस कारण से है कि वर्षा भी एक स्पष्ट संकेत है कि समाधान संतृप्त है।
शीघ्र प्रतिक्रिया
घोल के साथ एक आयन और दूसरे को बी आयनों के साथ एक समाधान मानते हुए, जब मिश्रित होता है, तो प्रतिक्रिया का रासायनिक समीकरण भविष्यवाणी करता है:
ए + (एसी) + बी - (एसी) <=> एबी (एस)
हालांकि, ए और बी के लिए शुरुआत में अकेले "लगभग" असंभव है, जरूरी है कि विपरीत आरोपों के साथ अन्य आयनों के साथ होना चाहिए।
इस स्थिति में, A + C - प्रजातियों के साथ घुलनशील यौगिक बनाता है, और B - D + प्रजातियों के साथ भी ऐसा ही करता है । इस प्रकार, रासायनिक समीकरण अब नई प्रजाति जोड़ता है:
एसी (एसी) + डीबी (एसी) <=> एबी (एस) + डीसी (एसी)
प्रजाति A + विस्थापित करती है Species D + ठोस AB बनाने के लिए; बदले में, प्रजातियां C - घुलनशील ठोस DC बनाने के लिए B - को विस्थापित करती हैं ।
यही है, दोहरे विस्थापन होते हैं (मेथेसिस प्रतिक्रिया)। तो वर्षा की प्रतिक्रिया एक दोहरी आयन विस्थापन प्रतिक्रिया है।
ऊपर की छवि में उदाहरण के लिए, बीकर में सीसा (II) आयोडाइड (PbI 2) के सोने के क्रिस्टल होते हैं, जो तथाकथित "गोल्ड शावर" प्रतिक्रिया का एक उत्पाद है:
Pb (NO 3) 2 (ac) + 2KI (aq) => PbI 2 (s) + 2KNO 3 (aq)
पिछले समीकरण के अनुसार, A = Pb 2+, C - = NO 3 -, D = K + और B = I - ।
उपसर्ग का गठन
बीकर की दीवारें तीव्र गर्मी से गाढ़ा पानी दिखाती हैं। किस उद्देश्य से पानी गर्म किया जाता है? PbI 2 क्रिस्टल के गठन की प्रक्रिया को धीमा करने और गोल्डन शावर के प्रभाव को कम करने के लिए।
दो I - आयनों के मिलने पर, Pb 2+ काशन तीन आयनों का एक छोटा सा नाभिक बनाता है, जो एक क्रिस्टल बनाने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसी तरह, समाधान के अन्य क्षेत्रों में अन्य आयन भी नाभिक बनाने के लिए इकट्ठा होते हैं; इस प्रक्रिया को न्यूक्लिएशन के रूप में जाना जाता है।
ये नाभिक अन्य आयनों को आकर्षित करते हैं, और इस प्रकार यह कोलाइडल कणों को बनाने के लिए बढ़ता है, जो समाधान के पीले बादल के लिए जिम्मेदार है।
उसी तरह, ये कण थक्के पैदा करने के लिए दूसरों के साथ बातचीत करते हैं, और दूसरों के साथ ये थक्के अंत में अवक्षेप को उत्पन्न करते हैं।
हालांकि, जब ऐसा होता है, तो समाधान के माध्यम से कुछ क्रिस्टल "भटक" के उज्ज्वल संकेत के साथ, अवक्षेप जिलेटिनस होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि नाभिक दर नाभिक की वृद्धि से अधिक है।
दूसरी ओर, नाभिक की अधिकतम वृद्धि एक शानदार क्रिस्टल में परिलक्षित होती है। इस क्रिस्टल की गारंटी देने के लिए, घोल को थोड़ा-सा सुपरसैचुरेटेड किया जाना चाहिए, जो वर्षा से पहले तापमान को बढ़ाकर प्राप्त किया जाता है।
इस प्रकार, समाधान ठंडा होने के कारण, नाभिक के बढ़ने के लिए पर्याप्त समय होता है। इसके अलावा, चूंकि लवण की एकाग्रता बहुत अधिक नहीं है, इसलिए तापमान न्यूक्लिएशन प्रक्रिया को नियंत्रित करता है। नतीजतन, दोनों चर PbI 2 क्रिस्टल की उपस्थिति का लाभ उठाते हैं ।
घुलनशीलता उत्पाद
PbI 2 इसके और समाधान में आयनों के बीच एक संतुलन स्थापित करता है:
PbI 2 (s) <=> Pb 2+ (ac) + 2I - (ac)
यह संतुलन की लगातार घुलनशीलता उत्पाद निरंतर, कश्मीर कहा जाता है ps । "उत्पाद" शब्द, ठोस बनाने वाले आयनों की सांद्रता के गुणन को संदर्भित करता है:
के पीएस = २
यहाँ ठोस समीकरण में व्यक्त आयनों से बना है; हालाँकि, यह इन गणनाओं में ठोस पर विचार नहीं करता है।
Pb 2+ आयनों और I - आयनों की सांद्रता PbI 2 की घुलनशीलता के बराबर है । यही है, इन में से एक की घुलनशीलता का निर्धारण करके, दूसरे और निरंतर K ps की गणना की जा सकती है ।
निम्न जल घुलनशील यौगिकों के लिए K ps मान क्या हैं ? यह एक निश्चित तापमान (25)C) पर परिसर की अशुद्धता की डिग्री का माप है। इस प्रकार, छोटे एक कश्मीर ps, अधिक अघुलनशील बात है।
इसलिए, अन्य यौगिकों के खिलाफ इस मूल्य की तुलना करके, यह भविष्यवाणी की जा सकती है कि कौन सी जोड़ी (जैसे, एबी और डीसी) पहले प्रबल होगी। काल्पनिक यौगिक डीसी के मामले में, अपने कश्मीर ps इतनी अधिक है कि यह विकास की उच्च सांद्रता की आवश्यकता हो सकती है + या सी - समाधान में तलछट को ।
यह भिन्नात्मक वर्षा के रूप में जानी जाने वाली कुंजी है। इसी तरह, एक अघुलनशील नमक के लिए K ps को जानते हुए, इसे एक लीटर पानी में डालने के लिए न्यूनतम मात्रा की गणना की जा सकती है।
हालांकि, KNO 3 के मामले में ऐसा कोई संतुलन नहीं है, इसलिए इसमें K ps का अभाव है । वास्तव में, यह पानी में अत्यधिक घुलनशील नमक है।
उदाहरण
वर्षा प्रतिक्रियाएं एक ऐसी प्रक्रिया है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दुनिया को समृद्ध करती है। कुछ अतिरिक्त उदाहरण (स्वर्ण स्नान के अलावा) हैं:
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
शीर्ष छवि सफेद चांदी क्लोराइड अवक्षेप के गठन को दर्शाती है। सामान्य तौर पर, ज्यादातर चांदी के यौगिकों में सफेद रंग होते हैं।
BaCl 2 (aq) + K 2 SO 4 (aq) => BaSO 4 (s) + 2KCl (aq)
बेरियम सल्फेट रूपों का एक सफेद अवक्षेप।
2CSO 4 (aq) + 2NOH (aq) => Cu 2 (OH) 2 SO 4 (s) + Na 2 SO 4 (aq)
डिबासिक कॉपर (II) सल्फेट रूपों का नीलापन।
2AgNO 3 (aq) + K 2 CrO 4 (aq) => Ag 2 CrO 4 (s) + 2KNO 3 (aq)
चांदी क्रोमेट रूपों का नारंगी अवक्षेप।
CaCl 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) => CaCO 3 (s) + 2NaCl (aq)
कैल्शियम कार्बोनेट का सफेद अवक्षेप, जिसे चूना पत्थर, रूपों के रूप में भी जाना जाता है।
Fe (NO 3) 3 (aq) + 3NOH (aq) => Fe (OH) 3 (s) + 3NaNO 3 (aq)
अंत में, लोहे का नारंगी अवक्षेप (III) हाइड्रॉक्साइड रूपों। इस तरह, वर्षा की प्रतिक्रियाएं किसी भी यौगिक का उत्पादन करती हैं।
संदर्भ
- डे, आर।, और अंडरवुड, ए। मात्रात्मक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान (5 वां संस्करण)। PEARSON प्रेंटिस हॉल, पृष्ठ 97-103।
- डेर क्रियोल। (6 मार्च, 2011)। सोने की बारिश। । 18 अप्रैल, 2018 को पुनः प्राप्त: commons.wikimedia.org से
- ऐनी मैरी हेल्मेनस्टाइन, पीएच.डी. (9 अप्रैल, 2017)। रियेक्शन रिएक्शन परिभाषा 18 अप्रैल, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: सोचा:.कॉम
- ले चैटटेलियर का सिद्धांत: प्रतिक्रियाओं की वर्षा। 18 अप्रैल, 2018 को पुनः प्राप्त: digipac.ca से
- बोट को प्रो। रासायनिक प्रतिक्रियाएं I: शुद्ध आयनिक समीकरण। 18 अप्रैल, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया, से: lecturedemos.chem.umass.edu
- Luisbrudna। (8 अक्टूबर, 2012)। सिल्वर क्लोराइड (AgCl)। । 18 अप्रैल, 2018 को पुनः प्राप्त: commons.wikimedia.org से
- Whitten, डेविस, पेक और स्टेनली। रसायन विज्ञान। (8 वां संस्करण।)। CENGAGE Learning, p 150, 153, 776-786।