Πώς θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε μια αντίδραση βροχόπτωσης για να διαχωρίσετε δύο μεταλλικά ιόντα ο ένας από τον άλλο;
Κατανόηση αντιδράσεων βροχόπτωσης
* Κανόνες διαλυτότητας: Το κλειδί είναι να εκμεταλλευτεί τις διαφορετικές διαλυτότητες των μεταλλικών ιόντων με συγκεκριμένα ανιόντα. Θα πρέπει να γνωρίζετε τους κανόνες διαλυτότητας για κοινές ιοντικές ενώσεις. Για παράδειγμα, τα περισσότερα άλατα χλωριούχου είναι διαλυτά, ενώ τα περισσότερα θειούχα άλατα είναι αδιάλυτα.
* σχηματισμός ιζημάτων: Όταν αναμιγνύετε διαλύματα που περιέχουν δύο μεταλλικά ιόντα και ένα ανιόν που αντιδρά με ένα από αυτά για να σχηματίσουν μια αδιάλυτη ένωση, αυτή η ένωση θα καταβυθιστεί από το διάλυμα ως στερεό. Το άλλο μεταλλικό ιόν θα παραμείνει σε λύση.
Παράδειγμα:Διαχωρισμός ιόντων μολύβδου (ii) και χαλκού (ii)
Ας υποθέσουμε ότι έχετε μια λύση που περιέχει τόσο τα ιόντα PB² και Cu². Μπορείτε να τα διαχωρίσετε χρησιμοποιώντας τα παρακάτω βήματα:
1. Προσθήκη σουλφιδίου νατρίου (NA₂S): Τα ιόντα σουλφιδίου (S2⁻) αντιδρούν τόσο με μολύβι όσο και με χαλκό για να σχηματίσουν αδιάλυτα άλατα:
* pb²⁺ (aq) + s2⁻ (aq) → PBS (s) (σουλφίδιο μολύβδου, μαύρο ίζημα)
* cu²⁺ (aq) + s2⁻ (aq) → cus (s) (σουλφίδιο χαλκού, μαύρο ίζημα)
2. Επιλεκτική βροχόπτωση: Ενώ τόσο το σουλφίδιο μολύβδου όσο και το σουλφίδιο του χαλκού είναι αδιάλυτα, το σουλφίδιο μολύβδου είναι ακόμη * περισσότερο * αδιάλυτο. Αυτό σημαίνει ότι όταν προσθέτετε σουλφίδιο νατρίου, το σουλφίδιο μολύβδου θα κατακρημνίσει πρώτα, αφήνοντας ιόντα χαλκού σε διάλυμα.
3. φυγοκέντρηση ή διήθηση: Ξεχωρίστε το ίζημα θειούχου στερεού μολύβδου από το διάλυμα που περιέχει ιόντα χαλκού. Αυτό μπορεί να γίνει με φυγοκέντρηση (περιστρέφοντας το μείγμα για να αναγκάσει το στερεό στο κάτω μέρος) ή διήθηση (ρίχνοντας το διάλυμα μέσω ενός διηθητικού χαρτιού για να παγιδεύσει το στερεό).
4. Διάλυση ιόντων χαλκού: Τώρα έχετε μια λύση που περιέχει ιόντα χαλκού. Μπορείτε να καθαρίσετε περαιτέρω αυτό το διάλυμα προσθέτοντας ένα διαφορετικό ανιόν, όπως το υδροξείδιο (OH⁻), το οποίο θα προκαλέσει υδροξείδιο του χαλκού (Cu (OH) ₂).
Γενική διαδικασία
1. Επιλέξτε ένα ανιόν: Επιλέξτε ένα ανιόν που σχηματίζει ένα αδιάλυτο ίζημα με ένα μεταλλικό ιόν αλλά όχι το άλλο. Ανατρέξτε στους κανόνες διαλυτότητας.
2. Προσθέστε το ανιόν: Προσθέστε αργά το ανιόν στο διάλυμα που περιέχει και τα δύο μεταλλικά ιόντα.
3. Διαχωρίστε το ίζημα: Διαχωρίστε το στερεό ίζημα από το διάλυμα χρησιμοποιώντας διήθηση ή φυγοκέντρηση.
4. Επαναλάβετε εάν είναι απαραίτητο: Μπορεί να χρειαστεί να επαναλάβετε τη διαδικασία με διαφορετικό ανιόν για να κατακρύσετε το υπόλοιπο μεταλλικό ιόν.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Κανόνες διαλυτότητας: Συμβουλευτείτε πάντα έναν πίνακα κανόνων διαλυτότητας για να καθοδηγήσετε την επιλογή των ανιόντων σας.
* Έλεγχος βροχόπτωσης: Προσθέστε αργά το ανιόν για να ελέγξετε το σχηματισμό του ίζημα και να εξασφαλίσετε το μέγιστο διαχωρισμό.
* Καθαρότητα: Μπορεί να χρειαστεί να πλύνετε το ίζημα με νερό για να αφαιρέσετε τυχόν ίχνη του άλλου μεταλλικού ιόντος.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε άλλα συγκεκριμένα παραδείγματα ή να έχετε περισσότερες ερωτήσεις!
