Fällungsreaktionen

Eine Fällungsreaktion ist eine chemische Reaktion, bei welcher verschiedene gut lösliche Salze in eine Flüssigkeit gegeben werden, in welcher sie sich auflösen. Die Ionen der gelösten Salze (Edukte) bilden jetzt untereinander mindestens ein Salz, dessen Löslichkeit so gering ist, dass sie ein festes Ionengitter bilden und ein Salz im festen Zustand entsteht. Bei der Neubildung des Salzes müssen nicht alle gelösten Ionen beteiligt sein. Das neue schwerlösliche Salz fällt aus, und es entsteht ein Niederschlag, der durch eine Trübung erkennbar ist.

Einstiegsexperiment

Bleinitrat und Kaliumiodid werden in destiliertem Wasser gelöst. Destilliertes Wasser ist notwendig, da im Leitungswasser noch Spuren von Natriumchlorid, Kalk, Magnesium, Chlor und weiteren Salze enthalten sind.

Pb(NO₃)₂ → Pb²⁺_(aq) + 2NO^-_(aq)

KI → K⁺_(aq) I^-_(aq)

Die gelösten Blei- und Iodionen bilden jetzt das neue Salz Bleiiodid, welches schlecht löslich ist und deshalb als Fällung erscheint.

Pb²⁺_(aq) + 2NO^-_(aq) + 2K⁺_(aq) + 2I^-_(aq) → + {PbI₂}_(s) + 2K⁺_(aq) + 2NO^-_(aq)

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Links befindet sich das Bleinitrat, welches noch nicht ganz aufgelöst ist, und auf der rechten Seite ist das vollständig aufgelöste Kaliumiodid. Der gelbliche Streifen ist das neu entstandene Salz: Bleiiodid.

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Beim Experiment wurden beide Ausgangssalze gleichzeitig in die Petrischale gegeben. Wie das Bild zeigt, diffundiert Kaliumiodid schneller als Bleinitrat. Dies liegt daran, dass es gegenüber von Bleinitrat eine kleinere Masse hat.

Anwendungen

Nachweis von Ionen

Wir haben ein Ion x^- und wollen wissen, ob dies in einer Lösung enthalten ist. Dabei nehmen wir an, dass das x^- - Ion mit einem y⁺-Ion ein Salz bildet.

Vorgehen:

1. Ein y⁺ - Ion suchen, das mit dem Ion x^- ein schlecht lösliches Salz bildet. Aber dieses Ion y⁺ muss in einem gut löslichen Salz enthalten sein.
2. Man gibt das Salz dazu, welches diese Bedingungen erfüllt. Wenn es eine Fällung gibt, respektive eine Trübung, ist das gesuchte Salz x^- vorhanden und es entsteht ein Niederschlag.

Beispiel:

Wir wollen wissen, ob in einer Lösung Chlorid-Ionen enthalten sind. Chlorid-Ionen kann man anhand von Silberionen nachweisen. Wenn es eine Fällung gibt, hat es folglich Chlorid-Ionen in der Lösung.

Ag⁺ NO₃^-_(aq) + Na⁺ Cl^-_(aq) → {Ag⁺Cl^-}_(s) Na⁺NO₃^-_(aq)

Ag⁺_(aq) + NO₃^-_(aq) + Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq) → {Ag⁺Cl^-}_(s) Na⁺NO₃^-_(aq)

Kläranlage

In Kläranlagen gibt es einen Reinigungsprozess, in welchen das Wasser in drei verschiedenen Stufen gereinigt wird:

1. Mechanische Reinigung

2. Biologische Reinigung

3. Chemische Reinigung

In der chemischen Reinigung werden unter anderem die Phosphat-Ionen ausgefällt, um eine Eutrophierung (Überdüngung durch Anreicherung von Pflanzennährstoffen in Gewässern) zu verhindern, was auch als Phosphorelimination bezeichnet wird. Gelöste Phosphate können mit Hilfe geeigneter Fällungsmittel in ungelöste Phosphate umgewandelt und als Feststoff aus dem Abwasser entfernt werden. Solch ein Fällungsmittel, welches heute verwendet wird, ist das Eisenchlorid FeCl, dessen Eisen-Ion mit Phosphat ein schlecht lösliches Salz, genannt.

Na⁺₃Po₄^3- + Fe³⁺Cl₃^- → Fe³⁺PO₄^3-_(s) + 3Na⁺Cl^-_(aq)

Herstellung von Berliner Blau

Fe³⁺ + 3Cl^-_(aq) + 4K⁺[Fe²⁺(CN^-)₆]^4- → K⁺Fe³⁺[Fe²⁺(CN^-)₆]^4-_(s)

Quellen

• Chemieunterlagen

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Weblinks

• [1] - Ionenbindungen und kovalente Bindungen
• [2] - Alles über die Ionenbindung