Γιατί τα μεγάλα κατιόντα κατακρημνίζονται από ανιόντα από υδατικά διαλύματα;
* Κανόνες διαλυτότητας: Αυτοί οι κανόνες υπαγορεύουν ποιες ιοντικές ενώσεις είναι γενικά διαλυτές στο νερό και οι οποίες δεν είναι. Για παράδειγμα, τα άλατα που περιέχουν αλκαλικά μέταλλα (Li+, Na+, Κ+, κλπ.) Και αμμωνίου (NH4+) είναι συνήθως διαλυτά, ενώ τα περισσότερα άλατα που περιέχουν αλογονίδια (CL-, Br-, I-) είναι διαλυτά εκτός από εκείνα με Ag+, PB2+και HG22+.
* ιοντικό μέγεθος και χρέωση: Τα μεγαλύτερα κατιόντα με χαμηλότερα φορτία τείνουν να είναι πιο διαλυτά επειδή η πυκνότητα φορτίου τους είναι χαμηλότερη, με αποτέλεσμα ασθενέστερες αλληλεπιδράσεις με ανιόντα. Τα μικρότερα κατιόντα με υψηλότερα φορτία τείνουν να είναι λιγότερο διαλυτά επειδή η πυκνότητα φορτίου τους είναι υψηλότερη, οδηγώντας σε ισχυρότερες αλληλεπιδράσεις με ανιόντα.
* Πλέγμα ενέργειας: Αυτή είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν τα ιόντα συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα στερεό κρύσταλλο. Η υψηλότερη ενέργεια πλέγματος υποδεικνύει ισχυρότερη έλξη μεταξύ ιόντων και χαμηλότερης διαλυτότητας.
* Ενυδάτωση ενθαλπία: Αυτή είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν τα ιόντα περιβάλλονται από μόρια νερού. Τα ιόντα με υψηλότερη ενυδάτωση ενθαλπία είναι πιο πιθανό να παραμείνουν διαλυμένα σε νερό.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα μεγάλα κατιόντα μπορούν να κατακρημνιστούν:
* Χαμηλή πυκνότητα φόρτισης: Ακόμη και αν το κατιόν είναι μεγάλο, εάν το φορτίο του είναι χαμηλό, μπορεί ακόμα να κατακρημνιστεί από ένα ανιόν που σχηματίζει έναν ισχυρό ιοντικό δεσμό.
* Ειδικές αλληλεπιδράσεις: Ορισμένα μεγάλα κατιόντα μπορούν να σχηματίσουν συγκεκριμένες αλληλεπιδράσεις με ορισμένα ανιόντα, οδηγώντας σε βροχοπτώσεις, ακόμη και αν η συνολική πυκνότητα φόρτισης είναι χαμηλή. Για παράδειγμα, το μεγάλο κατιόν, το τετραμεθυλομώνιο (Ν (CH3) 4+), μπορεί να σχηματίσει ένα ίζημα με ιόντα χλωριούχου.
* Κοινό αποτέλεσμα ιόντων: Εάν ένα διάλυμα περιέχει μια μεγάλη συγκέντρωση ενός κοινού ιόντος, μπορεί να αναγκάσει ένα φειδώ διαλυτό άλας για να κατακρημνίσει έξω από το διάλυμα.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι:
* Το μέγεθος και η φόρτιση δεν είναι οι μόνοι παράγοντες που καθορίζουν τη διαλυτότητα.
* Δεν θα κατακρημνιστούν όλα τα μεγάλα κατιόντα από τα ανιόντα.
* Η διαλυτότητα ενός αλατιού μπορεί να επηρεαστεί από άλλους παράγοντες όπως η θερμοκρασία, το ρΗ και η παρουσία άλλων ιόντων σε διάλυμα.
Ως εκ τούτου, ενώ τα μεγάλα κατιόντα μπορούν να κατακρημνιστούν από ανιόντα σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν είναι καθολικός κανόνας. Η διαλυτότητα ενός αλατιού εξαρτάται από μια σύνθετη αλληλεπίδραση παραγόντων και απαιτείται μια πληρέστερη κατανόηση αυτών των παραγόντων για την πρόβλεψη του αποτελέσματος των αντιδράσεων βροχόπτωσης.
