Las soluciones pueden experimentar una reacción química para producir un sólido insoluble. El sólido se denomina precipitado, que aparece como sedimento en el fondo de la solución o como una suspensión en la solución. Las soluciones precipitantes pueden producir resultados coloridos, causando que las soluciones claras se vuelvan opacas y que los líquidos cambien de color. La precipitación se usa para identificar algunos de los componentes químicos de las soluciones, para producir metales valiosos a partir de soluciones y para eliminar contaminantes de los líquidos. Algunos de los procesos industriales y químicos más importantes dependen de la precipitación.
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Cuando una reacción química en una solución produce un material insoluble, la El material deja la solución como un precipitado, ya sea cayendo al fondo de la solución o formando una suspensión en la solución. Las reacciones de precipitación se utilizan para verificar la presencia de sustancias químicas en una solución y para eliminar materiales de las soluciones.
Ejemplos de reacciones precipitantes
Algunas de las reacciones precipitantes se encuentran entre los experimentos químicos más interesantes. Por ejemplo, cuando se vierte una solución clara e incolora de nitrato de plata en una solución clara e incolora de cloruro de sodio, se forma un precipitado blanco de cloruro de plata. El hidróxido de sodio añadido al sulfato de cobre produce un precipitado de hidróxido de cobre azul. El nitrato férrico añadido al hidróxido de sodio produce un precipitado de hidróxido de hierro marrón rojizo y la adición de cromato de potasio al acetato de plomo da un precipitado amarillo de cromato de plomo.
Los colores distintivos de los precipitados hacen que las reacciones precipitadas sean útiles para determinar la presencia de materiales específicos en soluciones. Tales reacciones son una herramienta clave para analizar soluciones para determinar su composición química. El analista agrega un producto químico conocido a la solución que se probará. Si un color específico de polvo o cristal se precipita fuera de la solución, el analista sabe que está presente el metal o producto químico correspondiente.
Reacciones de precipitación en la industria
La industria utiliza reacciones de precipitación para eliminar metales o compuestos metálicos de soluciones. El objetivo es limpiar las aguas residuales que están contaminadas con iones metálicos o recuperar metales para una posible venta. Las reacciones típicamente se dirigen a metales como cobre, plata, oro, cadmio, zinc y plomo. El proceso industrial introduce una nueva sustancia química en la solución y los iones metálicos reaccionan con ella para formar una sal que se precipita. La filtración, las centrífugas o las cubetas de sedimentación separan el precipitado del agua y su posterior procesamiento prepara el precipitado metálico para su eliminación segura o para la extracción de los metales valiosos.
Un ejemplo común para eliminar los iones metálicos de las aguas residuales es la precipitación de hidróxido. Las industrias que producen tales aguas residuales incluyen la minería, la electrodeposición, la fabricación de semiconductores y el reciclaje de baterías. El hidróxido de sodio se agrega al agua que contiene contaminación de metal y se mezcla para asegurar la distribución uniforme de los iones de hidróxido. Los iones metálicos como los del cobre reaccionan con el hidróxido de sodio para formar hidróxido de cobre, que es insoluble en agua. El hidróxido de cobre se precipita y se elimina de las aguas residuales por medio de un filtro fino.
Reglas de solubilidad
Ya sea para demostraciones, para análisis químicos o para fines industriales, la capacidad de predecir si una se formará precipitado cuando un producto químico se introduce en una solución acuosa es crítico. Las reglas de solubilidad son guías para determinar si la sal producida por una reacción es soluble. Solo precipitarán sales insolubles.
Los fosfatos (PO 4), los carbonatos (CO 3) y los cromatos (Cr0 4) suelen ser insolubles. Los fluoruros (F 2) y los sulfuros (S) son en su mayoría insolubles. La mayoría de las sales de hidróxido (OH) y óxidos (O) son insolubles o solo ligeramente solubles. Las sales de los elementos de la primera columna de la tabla periódica, como sodio, potasio y litio, son todas solubles. Si bien hay excepciones y es posible que haya que probar reacciones químicas específicas para ver si aparece un precipitado, estas pautas pueden usarse para la dirección general. Su uso proporciona un punto de partida para determinar el tipo de reacción que producirá un precipitado.
