Définition de la réaction de précipitation
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Une réaction de précipitation est un type de réaction chimique dans laquelle deux sels solubles en solution aqueuse se combinent et l'un des produits est un sel insoluble appelé précipité. Le précipité peut rester dans la solution sous forme de suspension, tomber de la solution seul ou être séparé du liquide par centrifugation, décantation ou filtration. Le liquide qui reste quand un précipité se forme est appelé le surnageant.
On peut prédire si une réaction de précipitation se produira lorsque deux solutions seront mélangées en consultant un tableau de solubilité ou les règles de solubilité. Les sels de métaux alcalins et ceux contenant des cations ammonium sont solubles. Les acétates, perchlorates et nitrates sont solubles. Les chlorures, bromures et iodures sont solubles. La plupart des autres sels sont insolubles, à quelques exceptions près (par exemple, le calcium, le strontium, les sulfures de baryum, les sulfates et les hydroxydes sont solubles).
Notez que tous les composés ioniques ne réagissent pas pour former des précipités. De plus, un précipité peut se former dans certaines conditions, mais pas dans d'autres. Par exemple, les changements de température et de pH peuvent affecter la survenue ou non d'une réaction de précipitation. Généralement, l'augmentation de la température d'une solution augmente la solubilité des composés ioniques, améliorant la probabilité de formation de précipités. La concentration des réactifs est également un facteur important.
Les réactions de précipitation sont généralement des réactions de remplacement simples ou des réactions de remplacement doubles. Dans une réaction de double remplacement, les deux réactifs ioniques se dissocient dans l'eau et leurs ions se lient avec le cation ou l'anion respectif de l'autre réactif (partenaires de commutation). Pour qu'une double réaction de remplacement soit une réaction de précipitation, l'un des produits résultants doit être insoluble en solution aqueuse. Dans une seule réaction de remplacement, un composé ionique se dissocie et son cation ou ses liaisons anioniques avec un autre ion en solution pour former un produit insoluble.
Utilisations des réactions de précipitation
Le fait que le mélange de deux solutions produise ou non un précipité est un indicateur utile de l'identité des ions dans une solution inconnue. Les réactions de précipitation sont également utiles lors de la préparation et de l'isolement d'un composé.
Exemples de réaction de précipitation
La réaction entre le nitrate d'argent et le chlorure de potassium est une réaction de précipitation car du chlorure d'argent solide se forme comme produit.
AgNO3(aq) + KCl (aq) → AgCl (s) + KNO3(aq)
La réaction peut être reconnue comme une précipitation car deux solutions aqueuses ioniques (aq) réagissent pour donner un ou des produits solides.
Il est courant d'écrire les réactions de précipitation en termes d'ions dans la solution. C'est ce qu'on appelle une équation ionique complète:
Ag+ (aq) + NON3-(aq) + K+ (aq) + Cl-(aq) → AgCl (s) + K+ (aq) + NON3-(aq)
Une autre façon d'écrire une réaction de précipitation est une équation ionique nette. Dans l'équation ionique nette, les ions qui ne participent pas à la précipitation sont omis. Ces ions sont appelés ions spectateurs car ils semblent s'asseoir et regarder la réaction sans y participer. Dans cet exemple, l'équation ionique nette est:
Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl (s)
Propriétés des précipités
Les précipités sont des solides ioniques cristallins. Selon les espèces impliquées dans la réaction, elles peuvent être incolores ou colorées. Les précipités colorés apparaissent le plus souvent s'ils impliquent des métaux de transition, y compris les éléments des terres rares.
