判斷沈澱反應的規則

化學原理啟迪47

1.     要預測一個沉澱反應的固體產物的名稱，需要有關常見離子物質的溶解度這方面的知識。下表是一些簡單的溶解規則，可以用來幫助預測沉澱反應。你應該要記得這些規則：

2.     關於【鹽類在水中的溶解度的規則】

(1)  大部分的硝酸鹽(NO3^-)是可溶的。

(2)  大部分含有Na⁺、K⁺、NH4⁺的鹽類是可溶的。

(3)  大部分氯化鹽chloride salts是可溶的。特別注意，氯化銀AgCl、氯化鉛PbCl2和氯化汞Hg2Cl2是例外，不可溶。

(4)  大部分硫酸鹽sulfate salts是可溶的。特別注意，硫酸鋇BaSO4、硫酸鉛PbSO4、硫酸鈣CaSO4是例外，不可溶。

(5)  大部分含氫氧根的鹽類hydroxide salts是難溶於水的。重要的可溶性氫氧化物是氫氧化鈉NaOH、氫氧化鉀KOH、氫氧化鈣CaOH(幾乎溶解)。

(6)  大部分亞硫酸(S^2-)、碳酸(CO3 ^2-)、磷酸(PO4 ^3-)鹽有些微的可溶性。

3.     從以上的資訊，我們可以判斷AgNO3和KCl溶液混合後，產生的白色固體是AgCl。規則1.和2.顯示，KNO3是可溶的，規則3顯示AgClg幾乎不溶解。

4.     當含有離子物質的溶液互相混合，想清楚「離子交換ion exchange」對判斷產物是什麼東西很有幫助。舉例來說，判斷AgNO3(aq) 和KCl(aq)溶液混合所產生的東西，我們會把其中一個反應物的陽離子，和另一個反應物的陰離子結合：

可能是固體產物的組合：AgCl、KNO3

5.     利用【鹽類在水中的溶解度的規則】，我們能夠預測是哪一個產物形成固體(固體產物應該是AgCl)。

6.     判斷溶液的化學反應的關鍵是，把焦點放在反應發生前，溶液的實際組成成分，然後弄清楚這些組成成分會如何互相反應。

7.     【例題】利用【鹽類在水中的溶解度的規則】，預測以下溶液混合時會發生什麼結果。

a.KNO3(aq)硝酸鉀溶液 和BaCl2(aq)氯化鋇溶液

b.Na2SO4(aq)硫酸鈉溶液 和Pb(NO3)2(aq)硝酸鉛溶液

c.KOH(aq) 氫氧化鉀溶液 和Fe(NO3)3(aq)硝酸鐵溶液

8.     a.KNO3(aq)硝酸鉀溶液，就是把KNO3固體溶解於水中形成的溶液，形成的溶液裡面含有水合的K⁺鉀離子和NO3^-硝酸根離子。

9.     同樣地，BaCl2氯化鋇溶液，就是把BaCl2固體溶解於水中形成的溶液，裡面有Ba⁺離子和Cl^-離子。所有的離子都會被水分子吸引(水合)，為了簡潔我們省略(aq)。

10.  為了找到可能的固體產物，我們會把一個反應物的陽離子和另一個反應物的陰離子結合起來

11.  依據【鹽類在水中的溶解度的規則】推測，KCl 和Ba(NO3)2是可溶於水的。因此，KNO3(aq)和BaCl2(aq)混合，不會有任何沉澱物產生。所有的離子維持溶解於水中的狀態。沒有出現沉澱反應。

12.  Na2SO4(aq)和Pb(NO3)2(aq)的混合溶液，會有甚麼東西產生？依據a.的步驟，我們發現混合反應前的溶液，裡面含有的離子是Na⁺、SO4^2-、 Pb²⁺ 和NO3^-。可能形成沉澱物的鹽類：

13.  化合物硝酸鈉NaNO3是可溶的，但是硫酸鉛PbSO4是不溶於水的。當這些溶液混合在一起，PbSO4會沉澱。平衡過的反應式是

Na2SO4(aq) + Pb(NO3)2(aq) → PbSO4(s) + 2NaNO3(aq)

14.  KOH(aq)和Fe(NO3)3(aq)混合溶液(在沉澱反應發生之前)的離子有K⁺、OH^-、Fe³⁺和NO3^-。可能沉澱的鹽類是KNO3和Fe(OH)3。依據關於【鹽類在水中的溶解度的規則】表，K⁺和NO3^-鹽類是可溶的。

15.  因為Fe(OH)3只有輕微可溶性(規則5)，絕大部分的Fe(OH)3會沉澱。平衡後的反應式：

3KOH(aq)+ Fe(NO3)3(aq) →Fe(OH)3(s)+ 3KNO3(aq)

翻譯編寫Steven S. Zumdahl 的《化學原理Chemical Principles》

 

徐弘毅：

1.  生活中如果不斷發生「沒想到……」的事情，就會覺得命運無法掌握，跟不上時代，人生不能自己作主。

2.  如果過了好久，仍舊沒有辦法預測自己與社會的變動，還是繼續過著萬事「沒想到……」的日子，那就會開始惶惶不安、草木皆兵、杯弓蛇影、情緒失控、身體病痛不斷……。

3.  人發現自己的無知，這個震撼人心的真實，是無法忘掉的，這往往就是壓力的來源。

4.  甩不掉的無形的強大壓力，會讓某些人更加放縱自己，會讓某些人變得消極沮喪，會讓有些人變得有攻擊性……。

5.  如果人不能想通，自己能力不夠，要再重新接受教育，還是想照原本的慣性生活、硬坳下去，那麼，最後不是造成自己不幸，就是造成無辜的家人或社會不幸。

6.  就像任何一個弄清楚鹽類解離規則的人，可以清楚預測水中的化學變化，一個不斷接受教育的人，能清楚瞭解自己與社會的真實狀況，預測每一個行動可能產生的化學變化。

7.  人類，只有掌握道理與實踐道理，才會真正的產生安全感。

8.     【反求諸己而已矣】孟軻先生對公孫丑說：「一個製造箭的人，不會比製造盔甲的人瞭解戰爭專業嗎？造箭的工匠，只怕箭不夠利，無法傷人；製造盔甲的工匠，只怕盔甲不夠堅固，而讓人受傷。醫生以及各行各業都一樣，要在自己的專業技術上，謹慎、求精。

9.     孔夫子說：『跟人類相處，要抓得到重點。抓不到重點的人，怎麼有辦法得到智慧呢？』

10.  講到『仁』就是所有事物的重點，天底下最重要的事情，也是可以讓人類情緒穩定、獲得安全感的主因；如果沒有人妨礙你，而你卻自己不肯去按照重點來做事，這實在是不聰明。

11.  一個人做事，抓不到重點，又沒有足夠的智慧，他就不會遵守專業規範，也不會有社會正義感，只能變成奴才。

12.  人既然當了奴才，卻認為當奴才是可恥的，這就好像製造箭的人，認為製造箭是可恥的一樣，真是不專業。如果認為自己真的是可恥的，那就趕快抓到做事情的重點。

13.  這當然是需要培養的，好像練習射箭一樣。射箭的人，必須先擺正自己的姿勢，然後發射；箭發出去沒有命中，不要怨恨比自己射得好的人。只要自己不斷地自我要求，這樣就可以逐漸抓到射箭的要訣。」

【原文】孟子曰：「矢人豈不仁於函人哉？矢人唯恐不傷人，函人唯恐傷人。巫匠亦然，故術不可不慎也。

孔子曰：『里仁為美。擇不處仁，焉得智？』

夫仁，天之尊爵也，人之安宅也。莫之禦而不仁，是不智也。

不仁、不智，無禮、無義，人役也。

人役而恥為役，由弓人而恥為弓，矢人而恥為矢也。如恥之，莫如為仁。

仁者如射，射者正己而後發。發而不中，不怨勝己者，反求諸己而已矣。」