침전 반응

수용액에서 일어나는 일반적인 반응 형태의 하나로 침전 반응(precipitation)이 있다.

이 반응은 불용성 생성물 즉, 침전을 형성하는 반응이다.

침전(precipitate)은 용액이 녹지 않는 불용성 고체이다. 침전 반응은 항상 이온 결합 화합물에서 일어난다.

예를 들어, 질산 납 [Pb(NO3)2]을 아이오딘화 포타슘(KI) 수용액에 넣으면 노란 아이오딘화 납(PbI2) 침전이 생긴다.

Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq)→ PbI(s) + 2KNO(aq)

질산 포타슘은 용액에 남아 있다. 그림 4.3에 이 반응을 나타내었다.

그림4.3 KI용액에 Pb(NO3)2를 가하면 노란 Pbl2 침전이 형성된다.

이러한 반응은 두 화합물 간에 각각의 부분을 서로 바꾸는 상호 교환 반응(metathesis reaction, 또는 복분해 반응이라고도 함)의 예이다(이 경우 화합물은 NO, 와 이온을 교환 한다). 

이 장에서 공부하는 침전 반응들은 상호 교환 반응의 예에 해당된다.

용해도

화합물을 용액에 넣었을 때 또는 두 용액을 혼합했을 때 침전이 일어날 것인가를 어떻게 예측할 수 있을까?

그것은 용질의 용해도(solubility)로부터 알 수 있다.

용해도란 특정 온도에서 주어진 용매에 녹을 수 있는 용질의 최대 양으로 정의된다.

화학자들은 물질을 정성적인 기준에 의해 가용성(soluble), 난용성(slightly soluble), 불용성(insoluble)으로 분류한다.

적당량의 물질을 물에 넣었을 때 매우 잘 녹으면 가용성이라고 말한다.

만약 그렇지 않으면 물 질은 난용성 또는 불용성으로 분류한다.

모든 이온 결합 화합물은 강전해질이지만, 모두 같은 양으로 녹는 것은 아니다.

표 4.2에 여러 일반적인 이온 결합 화합물을 가용성 또는 불용성으로 분류하는 규칙을 제시하였다.

불용성 화합물이라도 어느 정도는 녹는다는 점을 기억하기 바란다.

그림 4.4에 여러 침전물들에 대해 나타내었다.

그림4.4 몇 가지 침전물 형태