תגובות שיקוע

מהן תגובות שיקוע?

תגובת שיקוע של חומרים יונים היא תגובה בתמיסה מימית בה יונים מומסים (יונים מיוממים) יוצרים סריג של חומר יוני קשה תמס.
החומר היוני שנוצר הוא מוצק ששוקע לרוב אל תחתית המבחנה או הכוס ולכן התגובה נקראת תגובת שיקוע.

בסרטון מצד שמאל ניתן לראות סימולציה של תגובת שיקוע בין נתרן כלורי לכסף חנקתי במרמה המיקרוסקופית בעזרת מודלים.

ברמת הסמל  ניתן לתאר את התגובה על ידי שתי תגובות: תגובת שיקוע נטו ותגובת שיקוע כוללת.

מהו ניסוח נטו של תגובת שיקוע?

ניסוח נטו של תגובת שיקוע הוא ניסוח שבמגיבים רושמים רק את היונים המיוממים היוצרים את החומר היוני הקשה-תמס.
במקרה של כסף חנקתי ונתרן כלורי, היונים המגיבים הם יון הכסף ויון הכלור:

ניסוח נטו של תגובת שיקוע בין יון כסף ויון כלור:     Ag+(aq)  +  Cl(aq)                    AgCl(s)n     

מהו ניסוח תגובה כוללת של תגובת שיקוע? מהם יונים משקיפים?

בניסוח של תגובת שיקוע כוללת רושמים, בנוסף ליונים המגיבים, את היונים שלא מגיבים. במקרה של הדוגמה לעיל הם יון נתרן פלוס ויון חנקתי:

תגובת שיקוע כוללת:Ag+(aq)  + NO3(aq) + Na+(aq)Cl(aq)                   AgCl(s)  + NO3(aq) + Na+(aq)n    

יונים משקיפים בתגובת שיקוע הם היונים שלא מגיבים בתגובה. רושמים אותם גם במגיבים וגם בתוצרים (בדוגמה לעיל הם יוני נתרן וחנקתי).

בסרטון מצד שמאל מתוארת שיטה לרישום התגובות הנ”ל ולאיזון פשוט של תגובת השיקוע הכוללת

תרגול

  1. ידוע שכל התרכובות של היון כסף הן קשות תמס חוץ מכסף חנקתי.
    מערבבים דגימות של תמיסה מימית של החומר AgNO3 עם התמיסות מימיות של החומרים הבאים: NaCl, KOH ו- Li2SO4.

א. רשמו ואזנו את תהליכי ההמסה במים של ארבעת החומרים שבתמיסות המימיות לעיל.
ב. רשמו ואזנו את ניסוח תגובת שיקוע נטו של תמיסת AgNO3 עם כל אחת משלושת התמיסות האחרות.
ג. רשמו ואזנו את תגובת השיקוע הכוללת של התגובות שבסעיף ב’.
ד. ציינו בכל תגובה מהם היונים המשקיפים ותסבירו את בחירתכם.

הערה: הקפידו על מצבי צבירה של כל המרכיבים בתגובה

2. תרשמו ותאזנו תגובות שיקוע נטו וכוללת עבור זוגות התמיסות של החומרים היוניים הבאים
הערות:
בכל תערובת יש משקע ויונים משקיפים
יונים של מתכות אלקליות אינם יוצרים משקע עם היונים שבתמיסה
היון אמון (NH4+n ) אינו יוצר משקע עם היונים שבתמיסה

א. Ca(OH)2, K3PO4
ב. Al(NO3)3, Na2CO3
ג. BaI,(NH4)2SO4
ד. ZnCl2, LiOH

3. לתמיסה מימית של עופרת אצטט ( Pb(CH3COO)2 ) הוסיפו, לאט לאט, תמיסה של נתרן הידרוקסיד (NaOH). נוצר חומר מוצק השוקע בתחתית המבחנה.
להלן ניסוח של תגובת השיקוע הכוללת בסביבה מימית:

Pb+2(aq) + 2CH3COO(aq)  + 2Na+(aq) + 2OH(aq)  →  Pb(OH)2(s) + 2CH3COO(aq)  + 2Na+(aq)n

א. האם תמיסת עופרת אצטט מוליכה חשמל? נמקו
ב. נמצא שהנוזל שנשאר לאחר השיקוע מוליך חשמל? הסבירו את הממצא
ג. סעיף העשרה: ההולכה החשמלית של תמיסות יוניות משתנה לפי גודל היונים (גם הרדיוס וגם המסה) בגלל שמהירות התנועה של היונים הממוימים בתמיסה מושפעת מגדלים אלה. מה לדעתכם ההיגד הנכון?

i. המוליכות החשמלית לא משתנה כי היונים המשקיפים לא השתנו במהלך ערבוב התמיסות
ii. המוליכות החשמלית ירדה במהלך הערבוב כי בתמיסה הסופית יש יותר מטענים ניידים מאשר בהתחלתית
iii. המוליכות החשמלית השתנתה כי התחלפו היונים המשקיפים והם נעים בתמיסה במהירות אחרת

 

  1. בריום הידרוקסיד ( 2(Ba(OH ) ואלומיניום גופרתי ( Al2(SO4)3 ) הם חומרים יונים מסיסים במים אולם כאשר מערבבים את התמיסות המימיות שלהם נוצרים שני חומרים מוצקים שונים השוקעים בתחתית המבחנה.

א. רשמו ואזנו את ניסוח תהליך ההמסה במים של כל אחד מהתרכובות הנ”ל
ב. רשמו ואזנו את ניסוח נטו של תגובת השיקוע  ליצירת שני החומרים המוצקים הנ”ל
ג. בהוספה אטית של תמיסת בריום הידרוקסיד על תמיסת אלומיניום גופרתי נצפתה ירידה משמעותית של ההולכה החשמלית בתערובת לערך קרוב לאפס ולאחר מכן עליה.
הסבירו את הסיבה לירידה משמעותית זו ואת העלייה בהמשך הוספת התמיסה.

  1. נחושת כלורי ( CuCl2) הוא חומר מסיס במים ונותן תמיסה בצבע כחול, שהו צבעו האופייני של יוני הנחושת. כאשר מוסיפים לתמיסה, תמיסה של נתרן גופרתי ( Na2SO4), נוצר חומר מוצק השוקע בתחתית המבחנה והצבע הכחול של הנוזל מעל המשקע מתבהר עד שהופך לשקוף.

א. רשמו את תהליך ההמסה במים של נחושת כלורי
ב. רשמו את הניסוח הכולל של תגובת השיקוע שהתרחשה בין שני החומרים
ג. מה ההסבר להתבהרות התמיסה בזמן הערבוב?

 

6. תסבירו במילים שלכם מהי תגובת שיקוע של חומרים יונים ברמת המקרוסקופית וברמת המיקרוסקופית

7. תסבירו איך מגיעים לניסוח תגובת שיקוע כוללת מאוזנת (השיטה שהוסברה בסרטון).