沈殿又は化学的析出は 2つの均質溶液の混合物から不溶性固体の形成からなるプロセスです。雨や雪の降水とは異なり、このタイプの降水では、液体の表面から「固体が降ります」。
2つの均一溶液では、イオンは水に溶解します。これらが他のイオンと（混合時に）相互作用すると、それらの静電相互作用により、結晶またはゼラチン状の固体が成長します。重力の影響により、この固体はガラス素材の底に堆積します。
降水量は多くの変数に依存するイオンバランスによって支配されます：介在する種の濃度と性質から水温、固体と水との許容接触時間まで。
さらに、すべてのイオンがこの平衡を確立できるわけではありません。同じことをすると、すべてのイオンが非常に低い濃度で溶液を飽和できるわけではありません。たとえば、NaClを沈殿させるには、水を蒸発させるか、塩を追加する必要があります。
飽和溶液とは、それ以上固体を溶解できないため、沈殿します。この理由により、降水量は溶液が飽和していることの明確な兆候でもあります。
沈殿反応
Aイオンが溶解している溶液とBイオンが溶解している溶液を混合すると、反応の化学方程式は次のように予測します。
A +（AC）+ B -（AC）<=> AB（S）
ただし、AとBが最初は単独でいることは「ほぼ」不可能であり、必然的に反対の電荷を持つ他のイオンを伴う必要があります。
この場合、A +は Cと可溶性化合物を形成-種、そしてBは、- Dと同じ行い+種。したがって、化学式は新しい種を追加します：
AC（ac）+ DB（ac）<=> AB（s）+ DC（ac）
種A +は種D +を置換して固体ABを形成します。次に、種Cは、- Bを変位-可溶性固形DCを形成します。
つまり、二重変位が発生します（メタセシス反応）。したがって、沈殿反応は二重イオン置換反応です。
上の画像の例では、ビーカーには、いわゆる「ゴールドシャワー」反応の生成物であるヨウ化鉛（II）（PbI 2）の金の結晶が含まれています。
Pb（NO 3）2（ac）+ 2KI（aq）=> PbI 2（s）+ 2KNO 3（aq）
前式によれば、A =のPb 2+、C - = NO 3 -、D = K +及びB = I - 。
沈殿物の形成
ビーカーの壁には、激しい熱で凝縮した水が見えます。水はどのような目的で加熱されますか？PbI 2結晶の形成プロセスを遅くし、ゴールデンシャワーの効果を強調します。
2つのI会うとき-アニオンを、鉛2+カチオンが結晶を構築するのに十分なされていない、3つのイオンの小さな核を形成します。同様に、溶液の他の領域では、他のイオンも集まって核を形成します。このプロセスは、核生成と呼ばれます。
これらの核は他のイオンを引き付けるため、成長してコロイド粒子を形成し、溶液の黄色の濁りの原因となります。
同様に、これらの粒子は他の粒子と相互作用して血餅を引き起こし、これらの血餅は他の粒子と相互作用して最終的に沈殿物を発生させます。
ただし、これが発生すると、沈殿物はゼラチン状になり、いくつかの結晶の明るいヒントが溶液中を「さまよう」します。これは、核生成率が核の成長よりも大きいためです。
一方、核の最大成長は、鮮やかな結晶に反映されます。この結晶を保証するには、溶液をわずかに過飽和にする必要があります。これは、沈殿前に温度を上げることによって実現されます。
したがって、溶液が冷えるにつれて、核は成長するのに十分な時間を持ちます。さらに、塩の濃度はそれほど高くないため、温度が核生成プロセスを制御します。その結果、両方の変数がPbI 2結晶の外観に役立ちます。
溶解度製品
PbI 2は、それと溶液中のイオンとの間の平衡を確立します。
PBI 2（S）<=>のPb 2+（AC）+ 2I -（AC）
この平衡の定数は、溶解度積定数K psと呼ばれます。「生成物」という用語は、固体を構成するイオンの濃度の乗算を指します。
K ps = 2
ここで、固体は式で表されるイオンで構成されています。ただし、これらの計算ではソリッドは考慮されません。
鉛の濃度2+イオンとI -イオンがPBIの溶解度に等しい2。つまり、これらの一方の溶解度を決定することにより、他方の溶解度と定数K psを計算できます。
低水溶性化合物のK ps値は何ですか？これは、特定の温度（25ºC）での化合物の不溶性の程度の尺度です。したがって、a K psが小さいほど、不溶性が高くなります。
したがって、この値を他の化合物の値と比較することで、どのペア（たとえば、ABとDC）が最初に沈殿するかを予測できます。仮想的な化合物DCの場合には、そのKのPSは非常に高いことがDのより高い濃度が必要ということであってもよい+またはC -溶液中の沈殿にします。
これは、部分降水量と呼ばれるものの鍵です。同様に、不溶性塩のK psが分かれば、1リットルの水に沈殿させるための最小量を計算できます。
ただし、KNO 3の場合、そのような平衡は存在しないため、K psが不足しています。実際、それは水に非常に溶けやすい塩です。
例
沈殿反応は、化学反応の世界を豊かにするプロセスの1つです。いくつかの追加の例（ゴールデンシャワー以外）は次のとおりです。
AgNO 3（水溶液）+ NaCl（水溶液）=> AgCl（秒）+ NaNO 3（水溶液）
上の画像は、白い塩化銀沈殿物の形成を示しています。一般に、ほとんどの銀化合物は白色です。
BaCl 2（aq）+ K 2 SO 4（aq）=> BaSO 4（s）+ 2KCl（aq）
硫酸バリウムの白い沈殿物が形成されます。
2CuSO 4（水溶液）+ 2NaOH（水溶液）=> Cu 2（OH）2 SO 4（秒）+ Na 2 SO 4（水溶液）
二塩基性硫酸銅（II）の青みがかった沈殿物が形成されます。
2AgNO 3（aq）+ K 2 CrO 4（aq）=> Ag 2 CrO 4（s）+ 2KNO 3（aq）
クロム酸銀のオレンジ色の沈殿物が形成されます。
CaCl 2（aq）+ Na 2 CO 3（aq）=> CaCO 3（s）+ 2NaCl（aq）
石灰岩としても知られる炭酸カルシウムの白い沈殿物が形成されます。
Fe（NO 3）3（aq）+ 3NaOH（aq）=> Fe（OH）3（s）+ 3NaNO 3（aq）
最後に、水酸化鉄（III）のオレンジ色の沈殿物が形成されます。このようにして、沈殿反応により化合物が生成されます。
参考文献
- Day、R.、&Underwood、A. Quantitative Analytical Chemistry（5th ed。）PEARSON Prentice Hall、p 97-103。
- デア・クレオール。（2011年3月6日）。金の雨。。2018年4月18日、commons.wikimedia.orgから取得
- アンマリーヘルメンスティン博士 （2017年4月9日）。沈殿反応の定義。2018年4月18日、thoughtco.comから取得
- ルシャトリエの原理：沈殿反応。2018年4月18日、digipac.caから取得
- ボッチ教授。化学反応I：正味のイオン方程式。2018年4月18日、recturedemos.chem.umass.eduから取得
- ルイスブルドナ。（2012年10月8日）。塩化銀（AgCl）。。2018年4月18日、commons.wikimedia.orgから取得
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンレー。化学。（第8版）。CENGAGE Learning、p 150、153、776-786。