Wissenschaft

Definition der Niederschlagsreaktion

Eine Fällungsreaktion ist eine Art chemische Reaktion, bei der sich zwei lösliche Salze in wässriger Lösung verbinden und eines der Produkte ein unlösliches Salz ist, das als  Niederschlag bezeichnet wird. Der Niederschlag kann als Suspension in der Lösung verbleiben, von selbst aus der Lösung fallen oder durch Zentrifugation, Dekantieren oder Filtrieren von der Flüssigkeit abgetrennt werden . Die Flüssigkeit, die verbleibt, wenn sich ein Niederschlag bildet, wird als Überstand bezeichnet.

Ob eine Fällungsreaktion auftritt, wenn zwei Lösungen gemischt werden, kann anhand einer Löslichkeitstabelle  oder der Löslichkeitsregeln vorhergesagt werden . Alkalimetallsalze und solche, die Ammoniumkationen enthalten, sind löslich. Acetate, Perchlorate und Nitrate sind löslich. Chloride, Bromide und Iodide sind löslich. Die meisten anderen Salze sind mit Ausnahmen unlöslich (z. B. Calcium, Strontium, Bariumsulfide, Sulfate und Hydroxide sind löslich).

Es ist zu beachten, dass nicht alle ionischen Verbindungen unter Bildung von Niederschlägen reagieren. Unter bestimmten Bedingungen kann sich auch ein Niederschlag bilden, unter anderen jedoch nicht. Beispielsweise können Änderungen der Temperatur und des pH-Werts beeinflussen, ob eine Fällungsreaktion auftritt oder nicht. Im Allgemeinen erhöht eine Erhöhung der Temperatur einer Lösung die Löslichkeit der ionischen Verbindungen, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Niederschlägen verbessert wird. Die Konzentration der Reaktanten ist ebenfalls ein wichtiger Faktor.

Niederschlagsreaktionen sind normalerweise Einzelersatzreaktionen oder Doppelersatzreaktionen. Bei einer Doppelersatzreaktion dissoziieren beide ionischen Reaktanten in Wasser und ihre Ionen binden sich mit dem jeweiligen Kation oder Anion des anderen Reaktanten (Schaltpartner). Damit eine Doppelersatzreaktion eine Fällungsreaktion ist, muss eines der resultierenden Produkte in wässriger Lösung unlöslich sein. Bei einer einzelnen Ersatzreaktion dissoziiert eine ionische Verbindung und entweder ihr Kation oder ihr Anion bindet sich mit einem anderen Ion in Lösung, um ein unlösliches Produkt zu bilden.

 

Verwendung von Niederschlagsreaktionen

Ob das Mischen zweier Lösungen einen Niederschlag erzeugt oder nicht, ist ein nützlicher Indikator für die Identität der Ionen in einer unbekannten Lösung. Niederschlagsreaktionen sind auch nützlich bei der Herstellung und Isolierung einer Verbindung.

 

Beispiele für Niederschlagsreaktionen

Die Reaktion zwischen Silbernitrat und Kaliumchlorid ist eine Fällungsreaktion, da als Produkt festes Silberchlorid gebildet wird.
AgNO 3 (aq) + KCl (aq) → AgCl (s) + KNO 3 (aq)

Die Reaktion kann als Fällung erkannt werden, da zwei ionische wässrige Lösungen (aq) reagieren, um ein festes Produkt (feste Produkte) zu ergeben.

Es ist üblich, Fällungsreaktionen in Bezug auf die Ionen in der Lösung zu schreiben. Dies wird als vollständige Ionengleichung bezeichnet:

Ag (aq)  + NO 3 (aq)  + K (aq)  + Cl (aq)  → AgCl  (s)  + K (aq)  + NO 3 (aq)

Eine andere Möglichkeit, eine Fällungsreaktion zu schreiben, ist die Nettoionengleichung. In der Nettoionengleichung werden die Ionen weggelassen, die nicht an der Ausfällung beteiligt sind. Diese Ionen werden Zuschauerionen genannt, weil sie sich zurückzulehnen scheinen und die Reaktion beobachten, ohne daran teilzunehmen. In diesem Beispiel lautet die Nettoionengleichung:

Ag + (aq)  + Cl (aq)  → AgCl  (s)

 

Eigenschaften von Niederschlägen

Niederschläge sind kristalline ionische Feststoffe. Abhängig von der Art, die an der Reaktion beteiligt ist, können sie farblos oder bunt sein. Farbige Niederschläge treten am häufigsten auf, wenn es sich um Übergangsmetalle handelt, einschließlich der Seltenerdelemente.

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