a. Kết tủa tinh thể và kết tủa vơ định hình
- Kết tủa tinh thể là loại kết tủa mà các ion tạo ra kết tủa sắp xếp theo mạng lưới tinh thể và theo một chiều hướng xác định làm cho kết tủa cĩ hình dạng nhất định.
Ví dụ: kết tủa PbCl2 trắng, hình kim; PbI2 vàng, hình vảy.
- Kết tủa vơ định hình là loại kết tủa khơng cĩ cấu trúc mạng lưới tinh thể, kết tủa khơng cĩ hình thù nhất định.
Ví dụ: kết tủa Al(OH)3 trắng, NiS đen...
Kết tủa vơ định hình dễ biến thành dung dịch keo, bề mặt tổng cộng lớn, khĩ lắng, khĩ lọc, khĩ rửa và dễ nhiễm bẩn.
b. Hai giai đoạn của quá trình kết tủa
Quá trình tạo kết tủa là quá trình khá phức tạp. Xét quá trình tạo kết tủa BaSO4
Ba2+ + SO42-⇄ BaSO4
Nếu chỉ cĩ 1 ion Ba2+ và 1 ion SO42- thì khi gặp nhau chúng chỉ tạo thành 1 phân tử BaSO4 và chưa cĩ cấu trúc tinh thể. Để tạo nên cấu trúc tinh thể cần phải cĩ nhiều ion tập hợp lại thành những tập hợp nhỏ. Các tập hợp này gọi là mầm tinh thể hay trung tâm tinh thể.
Giai đoạn này của quá trình kết tủa ứng với sự tạo nên trạng thái keo của vật chất.
Từ các mầm tinh thể các phân tử tiếp tục tập hợp thêm và lớn dần lên đến mức độ cĩ thể tạo thành các hạt kết tủa trắng lắng xuống. Vậy quá trình tạo kết tủa gồm hai giai đoạn:
- Tạo mầm tinh thể - Mầm tinh thể lớn lên
Trong giai đoạn mầm tinh thể lớn lên, tuỳ thuộc vào bản chất và điều kiện kết tủa mà cĩ thể tạo thành kết tủa tinh thể hay kết tủa vơ định hình.
Tạo kết tủa tinh thể
Các trung tâm kết tinh mới được tạo thành sẽ lớn dần lên thành những hạt tinh thể lớn rồi sau đĩ tạo thành kết tủa tinh thể. Quá trình này xảy ra khi độ bão hồ của dung dịch nhỏ.
93
Từ dung dịch này các trung tâm kết tủa sinh ra chậm và ít, nghĩa là tốc độ kết tủa nhỏ hơn tốc độ định hướng, do đĩ tạo điều kiện cho các phân tử cĩ thời gian phân bố lên các trung tâm kết tinh theo vị trí khơng gian xác định để hình thành nên các tinh thể lớn. Như vậy để tạo tinh thể hạt lớn phải tiến hành kết tủa trong dung dịch quá bão hồ càng nhỏ càng tốt.
Tạo kết tủa vơ định hình
Những trung tâm kết tinh sẽ liên kết yếu với nhau thành những tập hợp nhỏ và những tập hợp này sẽ kết hợp với nhau thành những tập hợp lớn hơn và cuối cùng tạo thành kết tủa vơ định hình. Quá trình này cĩ thể xảy ra trong hai trường hợp sau:
- Do bản chất của kết tủa là vơ định hình: loại kết tủa này thường thấy ở các chất cĩ độ tan khá nhỏ như các sunfua, hydroxyt kim loại...Vì tính khĩ tan của chúng nên khi thêm thuốc thử vào dung dịch thì dung dịch tức thời đạt trạng thái quá bão hồ.
- Do điều kiện tạo kết tủa: nếu khi tiến hành kết tủa từ dung dịch quá bão hồ lớn thì sẽ sinh ra đồng thời nhanh và nhiều trung tâm kết tinh do đĩ khơng tạo điều kiện để các trung tâm lớn lên nên sẽ tạo ra kết tủa vơ định hình.