Ikona domuStart / Blog / Reakcja Chlorku Sodu z Wodą Destylowaną: Doświadczenie Chemiczne

Reakcja Chlorku Sodu z Wodą Destylowaną: Doświadczenie Chemiczne

Szczegóły

Czy sole mogą reagować ze sobą? Jeśli tak, to czy muszą być spełnione jakieś szczególne warunki, aby mogła zajść taka reakcja chemiczna? Czy można w jakiś sposób przewidzieć jej przebieg?

Reakcja Strącania Osadu

Osadem możemy w uproszczeniu nazwać substancję stałą, która w podanych warunkach temperatury (i ciśnienia) praktycznie nie rozpuszcza się w środowisku, w którym się znajduje, np. w wodzie. Osady powstają zarówno w wyniku przemian fizycznych, jak i na skutek reakcji chemicznych. W tym materiale omówimy drugą z opisanych metod otrzymywania substancji trudno rozpuszczalnych w wodzie - wytrącanie na skutek reakcji chemicznych.

Doświadczenie 1: Porównanie działania roztworu chlorku sodu na roztwory azotanu(V) potasu i azotanu(V) srebra(I)

Sprawdź, czy po zmieszaniu wodnych roztworów chlorku sodu i azotanu(V) potasu oraz chlorku sodu i azotanu(V) srebra(I) zajdzie reakcja.

Problem badawczy: Czy chlorek sodu reaguje z azotanem(V) potasu i azotanem(V) srebra(I) w roztworze wodnym?

Hipoteza: Chlorek sodu reaguje w roztworze wodnym z azotanem(V) srebra(I), ale nie reaguje z azotanem(V) potasu.

Przeczytaj także: Kompleksowy przegląd Nacl Plus Woda Destylowana

Przebieg doświadczenia:

  1. Do zlewki wlano 10 cm3 wody destylowanej i wsypano pół łyżeczki chlorku sodu. Całość mieszano do otrzymania klarownego roztworu.
  2. Punkt 1 powtórzono dla azotanu(V) potasu i azotanu(V) srebra(I).
  3. Do dwóch probówek wlano takie same objętości (po około 2-3 cm3) wodnych roztworów soli: do pierwszej azotanu(V) srebra(I), a do drugiej azotanu(V) potasu.
  4. Do każdej z probówek dodawano kroplami jednakową objętość (około 0,5 cm3) wodnego roztworu chlorku sodu.
  5. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

W pierwszej z probówek (zawierającej wodny roztwór azotanu(V) srebra(I)) wytrąca się biały osad, a roztwór nad osadem jest bezbarwny. W drugiej (zawierającej wodny roztwór azotanu(V) potasu) nie zaobserwowano objawów świadczących o przebiegu reakcji chemicznej.

Wniosek:

Chlorek sodu reaguje w roztworze wodnym z azotanem(V) srebra(I), ale nie reaguje z azotanem(V) potasu.

Przeczytaj także: NaCl i woda destylowana: wpływ na organizm

Reakcja zachodząca pomiędzy chlorkiem sodu a azotanem(V) srebra(I) to reakcja strąceniowa.

Na podstawie odnotowanych obserwacji można wnioskować, że po zmieszaniu wodnych roztworów chlorku sodu i azotanu(V) srebra(I), pomiędzy obiema solami zaszła reakcja chemiczna, w wyniku której otrzymano trudno rozpuszczalną w wodzie substancję. Co to za substancja?

Na podstawie charakterystycznego dla chemii nieorganicznej podziału reakcji chemicznych możemy stwierdzić, że pomiędzy wspomnianymi solami, w roztworze wodnym, zachodziła reakcja wymiany (podwójnej), której przebieg możemy opisać za pomocą równania:

AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

azotan(V) srebra(I) + chlorek sodu → chlorek srebra(I) + azotan(V) sodu

Przeczytaj także: Zastosowanie soli fizjologicznej i wody destylowanej w praktyce

Aby sprawdzić, który z reagentów jest substancją trudno rozpuszczalną w wodzie, musimy skorzystać z tablicy rozpuszczalności soli i wodorotlenków.

Na podstawie tablicy rozpuszczalności wnioskujemy, że obydwie użyte w doświadczeniu sole (chlorek sodu i azotan(V) srebra(I)) są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Z kolei jeden z produktów opisanej reakcji chemicznej, chlorek srebra(I), jest substancją praktycznie nierozpuszczalną w wodzie. To właśnie ta sól, wchodzi w skład otrzymanego w doświadczeniu osadu (w równaniu reakcji możemy ten fakt zaznaczyć, zapisując za wzorem trudno rozpuszczalnej soli strzałkę skierowaną w dół). Drugi z produktów, azotan(V) sodu to sól dobrze rozpuszczalna w wodzie, zatem znajduje się ona w roztworze nad osadem.

Sole dobrze rozpuszczalne w wodzie, ulegają pod wpływem działania jej cząsteczek, procesowi dysocjacji elektrolitycznej. Podając zapis jonowy pełny równań reakcji chemicznych sole te rozbijamy na jony. Z kolei soli praktycznie nierozpuszczalnych w wodzie, w zapisie jonowym, nie rozbijamy na jony. Analizowane równanie reakcji w zapisie jonowym pełnym, będzie miało zatem postać:

Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- → AgCl + NO3- + Na+

Ponieważ równanie reakcji to najprostszy matematyczny zapis przebiegu reakcji chemicznej możemy uprościć (skrócić) wyrazy podobne, a więc jony znajdujące się po obydwu stronach zapisanego równania:

Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- → AgCl↓ + NO3- + Na+

W ten sposób otrzymamy tzw. zapis jonowy skrócony równania reakcji:

Ag+ + Cl- → AgCl

z którego możemy wnioskować, że w rzeczywistości w reakcji chemicznej wzięły udział jedynie jony, które po połączeniu się utworzyły osad.

Po zmieszaniu wodnych roztworów chlorku sodu i azotanu(V) potasu nie zaobserwujemy objawów reakcji chemicznej, np. pojawienia się osadu, tak jak to miało miejsce w omówionym wyżej przykładzie. Możemy zatem wnioskować, że reakcja chemiczna pomiędzy tymi dwiema solami nie zachodzi. Dlaczego?

Zapiszmy w formie cząsteczkowej, równanie hipotetycznej reakcji chemicznej (reakcji wymiany), która mogłaby przebiegać pomiędzy analizowanymi solami w roztworze wodnym:

NaCl + KNO3 → NaNO3 + KCl

Wykorzystując tablicę rozpuszczalności, sprawdźmy rozpuszczalność substratów i produktów tej hipotetycznej reakcji w wodzie.

Okazuje się, że w tym przypadku wszystkie reagenty są w wodzie dobrze rozpuszczalne, a więc ulegają procesowi dysocjacji elektrolitycznej. W zapisie jonowym (pełnym) musielibyśmy zatem wszystkie sole rozbić na jony:

Na+ + Cl- + K+ + NO3- → Na+ + NO3- + K+ + Cl-

Po uproszczeniu wyrazów podobnych:

Na+ + Cl- + K+ + NO3- → Na+ + NO3- + K+ + Cl-

okaże się, że wszystkie jony w zapisanym równaniu trzeba skrócić, więc analizowana reakcja w roztworze wodnym nie zachodzi. Po zmieszaniu wodnych roztworów chlorku sodu i azotanu(V) potasu otrzymamy roztwór, w którym znajdują się jony pochodzące z dysocjacji elektrolitycznej obydwu soli.

Reakcję, w trakcie której po zmieszaniu ze sobą roztworów dwóch rozpuszczalnych substancji powstaje trudno rozpuszczalny związek chemiczny, nazywa się reakcją strącania osadu (reakcją strąceniową). Jej istotą jest reakcja pomiędzy niektórymi jonami, powstałymi z dysocjacji elektrolitycznej mieszanych ze sobą substancji. Reakcje strącania osadów są reakcjami wymiany podwójnej. Substraty użyte w reakcji strąceniowej muszą być dobrze rozpuszczalne w wodzie, a przynajmniej jeden z produktów reakcji musi być substancją w wodzie praktycznie nierozpuszczalną. Jeżeli reakcja strąceniowa przebiega w roztworze wodnym pomiędzy dwiema solami, to jej schemat możemy przedstawić jako:

sól1 + sól2 → sól3↓ + sól4

Przy czym druga z soli, będąca produktem opisanej reakcji chemicznej (sól 4), również może wytrącić się z roztworu w postaci osadu (z praktycznego punktu widzenia, otrzymywanie soli trudno rozpuszczalnych w wodzie, podczas gdy w wyniku zachodzącej reakcji powstają dwa osady, nie jest wykorzystywane - otrzymane osady trudno bowiem rozdzielić).

Czy w reakcjach strącania osadów mogą brać udział inne substancje niż sole?

Doświadczenie 2: Porównanie działania roztworów wodorotlenku sodu i siarczanu(VI) miedzi(II)

Sprawdź, czy po zmieszaniu wodnych roztworów wodorotlenku sodu i siarczanu(VI) miedzi(II) zajdzie reakcja.

Problem badawczy: Czy wodorotlenek sodu reaguje z siarczanem(VI) miedzi(II) w roztworze wodnym?

Hipoteza: Wodorotlenek sodu reaguje w roztworze wodnym z siarczanem(VI) miedzi(II), a w wyniku zachodzącej reakcji powstaje substancja trudno rozpuszczalna w wodzie.

Przebieg doświadczenia:

  1. Do zlewki wlano 10 cm3 wody destylowanej i wsypano pół łyżeczki wodorotlenku sodu. Całość mieszano do otrzymania klarownego roztworu.
  2. W drugiej zlewce powtórzono procedurę z punktu 1 dla siarczanu(VI) miedzi(II).
  3. Do probówki wlano 2-3 cm3 wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II).
  4. Dodano do niego podobną objętość wodnego roztworu wodorotlenku sodu.
  5. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Wytrąca się niebieski (galaretowaty) osad.

Wnioski:

Wodorotlenek sodu reaguje w roztworze wodnym z siarczanem(VI) miedzi(II), a w wyniku zachodzącej reakcji powstaje substancja trudno rozpuszczalna w wodzie.

Jon Cu2+ jest odpowiedzialny za powstawanie niebieskiego zabarwienia.

Na podstawie odnotowanych obserwacji można wnioskować, że po zmieszaniu wodnych roztworów wodorotlenku sodu i siarczanu(VI) miedzi(II), pomiędzy obiema substancjami zaszła reakcja chemiczna, w wyniku której wytrącił się osad. Jaka substancja tym razem stanowi osad?

Zapiszmy równanie zachodzącej reakcji chemicznej w formie cząsteczkowej:

wodorotlenek sodu + siarczan(VI) miedzi(II) → siarczan(VI) sodu + wodorotlenek miedzi(II)

Pamiętaj o dobraniu współczynników stechiometrycznych:

2 NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2

Wykorzystując tablicę rozpuszczalności, sprawdźmy rozpuszczalność wszystkich reagentów w wodzie.

tags: #nacl #plus #woda #destylowana #doświadczenie #chemia

Popularne posty: