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La precipitación es el proceso de conversión de una sustancia química en un sólido a partir de una solución al convertir la sustancia en una forma insoluble o una solución sobresaturada . [1] [2] Cuando la reacción ocurre en una solución líquida, el sólido formado se llama precipitado . [3] El agente químico que hace que se forme el sólido se llama precipitante . [4]
Sin suficiente fuerza de gravedad ( sedimentación ) para unir las partículas sólidas, el precipitado permanece en suspensión . Después de la sedimentación , especialmente cuando se usa una centrífuga para presionarlo en una masa compacta, el precipitado puede denominarse "pellet". La precipitación se puede utilizar como medio. El líquido libre de precipitados que queda por encima del sólido se denomina " sobrenadante" o " sobrenadante" . Los polvos derivados de la precipitación también se han conocido históricamente como "flores". Cuando el sólido aparece en forma de fibras de celulosa que han pasado por un procesamiento químico, el proceso a menudo se denominaregeneración .
A veces, la formación de un precipitado indica la aparición de una reacción química. Cuando la solución de cloruro de bario reacciona con ácido sulfúrico , se forma un precipitado blanco de sulfato de bario . Cuando la solución de yoduro de potasio reacciona con la solución de nitrato de plomo (II) , se forma un precipitado amarillo de yoduro de plomo (II) .
La precipitación puede ocurrir si la concentración de un compuesto excede su solubilidad (como cuando se mezclan solventes o se cambia su temperatura). La precipitación también puede ocurrir rápidamente a partir de una solución sobresaturada .
En los sólidos, la precipitación ocurre si la concentración de un sólido está por encima del límite de solubilidad en el sólido huésped, debido, por ejemplo, a un rápido enfriamiento o implantación de iones , y la temperatura es lo suficientemente alta como para que la difusión pueda conducir a la segregación en precipitados. La precipitación en sólidos se utiliza habitualmente para sintetizar nanoclusters . [5]
Una etapa importante del proceso de precipitación es el inicio de la nucleación . La creación de un sólido hipotética partícula incluye la formación de una interfaz , que requiere un poco de energía basado en la relación energía superficial del sólido y la solución. Si esta energía no está disponible y no se dispone de una superficie de nucleación adecuada, se produce la sobresaturación.
La precipitación con hidróxido es la precipitación industrial más utilizada en la que se forman hidróxidos metálicos utilizando hidróxido de calcio ( cal apagada ) o hidróxido de sodio ( sosa cáustica ) como precipitante.
Aplicaciones [ editar ]
Las reacciones de precipitación se pueden utilizar para fabricar pigmentos , eliminar sales del agua en el tratamiento del agua y en el análisis inorgánico cualitativo clásico .
La precipitación también es útil para aislar los productos de una reacción durante el tratamiento . Idealmente, el producto de la reacción es insoluble en el disolvente de reacción. Así, precipita a medida que se forma, formando preferiblemente cristales puros . Un ejemplo de esto sería la síntesis de porfirinas en ácido propiónico a reflujo . Al enfriar la mezcla de reacción a temperatura ambiente, los cristales de la porfirina precipitan y se recogen por filtración: [6]
La precipitación también puede ocurrir cuando se agrega un antidisolvente (un solvente en el que el producto es insoluble), reduciendo drásticamente la solubilidad del producto deseado. Posteriormente, el precipitado puede separarse fácilmente mediante filtración , decantación o centrifugación . Un ejemplo sería la síntesis de cloruro de tetrafenilporfirina crómica: se agrega agua a la solución de reacción de DMF y el producto precipita. [7] La precipitación también es útil para purificar productos: el bmim-Cl bruto se recoge en acetonitrilo y se vierte en acetato de etilo, donde precipita. [8] Otra aplicación importante de un antidisolvente es la precipitación con etanol.de ADN .
En metalurgia , la precipitación de una solución sólida también es una forma útil de fortalecer las aleaciones . Este proceso se conoce como fortalecimiento de la solución sólida .
Representación mediante ecuaciones químicas [ editar ]
Un ejemplo de reacción de precipitación: se agrega nitrato de plata acuoso (AgNO 3 ) a una solución que contiene cloruro de potasio (KCl ), se observa la precipitación de un sólido blanco, cloruro de plata (AgCl). (Zumdahl, 2005)
El cloruro de plata (AgCl) ha formado un sólido, que se observa como un precipitado.
Esta reacción se puede escribir enfatizando los iones disociados en una solución combinada. Esto se conoce como ecuación iónica .
Una última forma de representar una reacción de precipitado se conoce como reacción iónica neta .
Precipitar colores [ editar ]
y Fe3+
.
Muchos compuestos que contienen iones metálicos producen precipitados con colores distintivos. Los siguientes son colores típicos para varios metales. Sin embargo, muchos de estos compuestos pueden producir colores muy diferentes a los enumerados.
| Oro | negro |
| Cromo | Verde oscuro, verde turbio, naranja, violeta, amarillo, marrón |
| Cobalto | Rosa |
| Cobre | Azul |
| Hierro (II) | Verde |
| Hierro (III) | Marrón rojizo |
| Manganeso | Rosa palido |
| Níquel | Verde |
| Dirigir | Amarillo |
Otros compuestos generalmente forman precipitados blancos.
Análisis de aniones / cationes [ editar ]
La formación de precipitados es útil en la detección del tipo de catión en una sal . Para hacer esto, un álcali reacciona primero con la sal desconocida para producir un precipitado que es el hidróxido de la sal desconocida. Para identificar el catión se anota el color del precipitado y su solubilidad en exceso. A menudo se utilizan procesos similares en secuencia; por ejemplo, una solución de nitrato de bario reaccionará con iones de sulfato para formar un precipitado de sulfato de bario sólido , lo que indica que es probable que haya iones de sulfato presentes.
Digestión [ editar ]
La digestión, o envejecimiento del precipitado , ocurre cuando se deja un precipitado recién formado, generalmente a una temperatura más alta , en la solución de la que precipita. Da como resultado partículas más limpias y más grandes. El proceso físico-químico subyacente a la digestión se llama maduración de Ostwald . [ cita requerida ]
Ver también [ editar ]
- Coprecipitación
- Efervescencia
- Salazón en
- Salar
Referencias [ editar ]
- ^ "Precipitación (química) - una descripción general | Temas de ScienceDirect" . ScienceDirect . Consultado el 28 de noviembre de 2020 .
- ^ "Precipitación química" . Enciclopedia Británica . Consultado el 28 de noviembre de 2020 .
- ^ "Definición de precipitado" . Merriam-Webster . Consultado el 28 de noviembre de 2020 .
- ^ "Definición de precipitante" . Merriam-Webster . Consultado el 28 de noviembre de 2020 .
- ^ Dhara, S. (2007). "Formación, dinámica y caracterización de nanoestructuras por irradiación con haz de iones". Revisiones críticas en ciencias del estado sólido y de los materiales . 32 (1): 1–50. Código Bibliográfico : 2007CRSSM..32 .... 1D . doi : 10.1080 / 10408430601187624 . S2CID 98639891 .
- ^ AD Adler; FR Longo; JD Finarelli; J. Goldmacher; J. Assour; L. Korsakoff (1967). "Una síntesis simplificada de meso-tetrafenilporfina". J. Org. Chem. 32 (2): 476. doi : 10.1021 / jo01288a053 .
- ^ Alan D. Adler; Frederick R. Longo; Frank Kampas; Jean Kim (1970). "Sobre la preparación de metaloporfirinas". Revista de Química Inorgánica y Nuclear . 32 (7): 2443. doi : 10.1016 / 0022-1902 (70) 80535-8 .
- ^ Dupont, J., Consorti, C., Suarez, P., de Souza, R. (2004). "Preparación de líquidos iónicos a temperatura ambiente basados en 1-butil-3-metil imidazolio" . Síntesis orgánicas .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen colectivo , 10 , p. 184
Lectura adicional [ editar ]
- Zumdahl, Steven S. (2005). Principios químicos (5ª ed.). Nueva York: Houghton Mifflin. ISBN 0-618-37206-7.
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la precipitación sólida . |
- Reacciones de precipitación de ciertos cationes.
- Instrumentos de digestión
- Una tesis sobre la formación de patrones en reacciones de precipitación
