Les solutions peuvent subir une réaction chimique pour produire un solide insoluble. Le solide est appelé précipité, apparaissant sous forme de sédiment au fond de la solution ou sous forme de suspension dans la solution. Les solutions précipitantes peuvent produire des résultats colorés, ce qui rend les solutions claires opaques et fait changer la couleur des liquides. Les précipitations sont utilisées pour identifier certains des composants chimiques des solutions, pour produire des métaux précieux à partir des solutions et pour éliminer les contaminants des liquides. Certains des processus industriels et chimiques les plus importants reposent sur les précipitations.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Lorsqu'une réaction chimique dans une solution produit une matière insoluble, la le matériau quitte la solution sous forme de précipité, tombant au fond de la solution ou formant une suspension dans la solution. Les réactions précipitantes sont utilisées pour vérifier la présence de produits chimiques dans une solution et pour éliminer les matériaux des solutions.
Exemples de réactions précipitantes
Certaines réactions précipitantes sont parmi les plus intéressantes des expériences chimiques. Par exemple, lorsqu'une solution limpide et incolore de nitrate d'argent est versée dans une solution limpide et incolore de chlorure de sodium, un précipité blanc de chlorure d'argent se forme. L'hydroxyde de sodium ajouté au sulfate de cuivre produit un précipité d'hydroxyde de cuivre bleu. Le nitrate ferrique ajouté à l'hydroxyde de sodium produit un précipité d'hydroxyde de fer brun rougeâtre et l'ajout de chromate de potassium à l'acétate de plomb donne un précipité jaune de chromate de plomb.
Les couleurs distinctives des précipités rendent les réactions de précipitation utiles pour déterminer la présence de matériaux spécifiques dans les solutions. Ces réactions sont un outil clé pour analyser des solutions afin de déterminer leur composition chimique. L'analyste ajoute un produit chimique connu à la solution à tester. Si une couleur spécifique de poudre ou de cristal précipite hors de la solution, l'analyste sait que le métal ou le produit chimique correspondant est présent.
Réactions de précipitation dans l'industrie
L'industrie utilise des réactions de précipitation pour éliminer les métaux ou les composés métalliques de solutions. L'objectif est soit de nettoyer les eaux usées contaminées par des ions métalliques, soit de récupérer les métaux pour une éventuelle vente. Les réactions ciblent généralement des métaux tels que le cuivre, l'argent, l'or, le cadmium, le zinc et le plomb. Le processus industriel introduit un nouveau produit chimique dans la solution et les ions métalliques réagissent avec elle pour former un sel qui précipite. La filtration, les centrifugeuses ou les bassins de décantation séparent le précipité de l'eau et un traitement ultérieur prépare le précipité métallique pour une élimination sûre ou pour l'extraction des métaux précieux.
Un exemple courant d'élimination des ions métalliques des eaux usées est la précipitation d'hydroxyde. Les industries qui produisent de telles eaux usées comprennent l'exploitation minière, la galvanoplastie, la fabrication de semi-conducteurs et le recyclage des batteries. De l'hydroxyde de sodium est ajouté à l'eau contenant une contamination métallique et est mélangé pour assurer une distribution uniforme des ions hydroxyde. Les ions métalliques tels que ceux du cuivre réagissent avec l'hydroxyde de sodium pour former de l'hydroxyde de cuivre, qui est insoluble dans l'eau. L'hydroxyde de cuivre précipite et est éliminé des eaux usées au moyen d'un filtre fin.
Règles de solubilité
Que ce soit pour des démonstrations, pour des analyses chimiques ou à des fins industrielles, la capacité de prédire si un précipité se formera lorsqu'un produit chimique est introduit dans une solution aqueuse est critique. Les règles de solubilité sont des guides pour déterminer si le sel produit par une réaction est soluble. Seuls les sels insolubles précipiteront.
Les phosphates (PO 4), les carbonates (CO 3) et les chromates (Cr0 4) sont généralement insolubles. Les fluorures (F 2) et les sulfures (S) sont pour la plupart insolubles. La plupart des sels d'hydroxyde (OH) et des oxydes (O) sont soit insolubles soit seulement légèrement solubles. Les sels des éléments de la première colonne du tableau périodique, tels que le sodium, le potassium et le lithium, sont tous solubles. Bien qu'il existe des exceptions et que des réactions chimiques spécifiques doivent être essayées pour voir si un précipité apparaît, ces directives peuvent être utilisées pour une orientation générale. Leur utilisation fournit un point de départ pour déterminer le type de réaction qui produira un précipité.
