Reakcije in primeri z enojno, dvojno zamenjavo



The reakcije premika vse so tiste, v katerih ena kemijska vrsta izpodriva drugo znotraj spojine. Ta premik je lahko preprost ali dvojni, ki se razlikuje v tem, da je v prvem element, ki se premika, v drugem pa je sprememba "parov" med dvema spojinama..

Te vrste reakcij so možne le pod določenimi pogoji: ena vrsta mora imeti ničelno oksidacijsko število ali pa mora biti vsaka nujno ionizirana. Kaj pomeni oksidacijsko število nič? To pomeni, da je vrsta v svojem naravnem stanju.

Zelo nazoren primer zgornjega pristopa je reakcija med bakreno žico in raztopino srebrovega nitrata. Ker je baker kovina v svojem naravnem stanju, je njena oksidacijska številka nič; Na drugi strani je srebro +1 (Ag+), ki se raztopi skupaj z nitratnimi ioni (NO3-).

Kovine dajejo elektrone, nekateri pa so bolj aktivni kot drugi; To pomeni, da vse kovine ne oksidirajo tako enostavno. Ker je baker aktivnejši od srebra, darovati svoje elektrone in ga reducirati v naravno stanje, ki se odraža v srebrni površini, ki pokriva bakreno žico (zgornja slika)..

Indeks

  • 1 Reakcije izpodrivanja
    • 1.1 Enostavno
    • 1.2 Dvojna
  • 2 Primeri
    • 2.1 Enostavno
    • 2.2 Dvojno
  • 3 Reference

Reakcije preseljevanja

Enostavno

Premestitev vodika in kovin

Zgornja slika prikazuje stolpec v padajočem vrstnem redu aktivnosti, s poudarkom na vodikovi molekuli. Kovine, ki so nad njo, jih lahko premestijo v ne-oksidativne kisline (HCl, HF, H2SO4, itd.), in tisti pod njo se ne bodo odzvali.

Preprosto reakcijo izpodrivanja lahko opišemo z naslednjo splošno enačbo:

A + BC => AB + C

Premakne se na C, ki je lahko molekula H2 ali drugo kovino. Da H2 nastane z redukcijo iona H+ (2H+ + 2e- => H2), potem mora vrsta A obvezno - za ohranjanje mase in energije - prispevati elektrone: mora biti oksidirana.

Po drugi strani, če sta A in C kovinska vrsta, vendar je C v ionski obliki (M+) in A v svojem naravnem stanju, potem se bo premestitvena reakcija pojavila le, če je A aktivnejši od C, zaradi česar slednji sprejema elektrone, ki jih je treba reducirati v kovinsko stanje (M)..

Zamenjava s halogeni

Na enak način se lahko halogeni (F, Cl, Br, I, At) gibljejo med seboj, vendar po še eni vrsti aktivnosti. Za te dejavnosti se zmanjša, kot se spusti skozi skupino 7A (ali 17): I

Naslednja reakcija se pojavi naravno:

F2(g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I2(s)

Vendar ta druga ne proizvaja nobenega izdelka iz razlogov, ki so bili samo pojasnjeni: \ t

I2(s) + NaF (ac) => X

V zgornji enačbi X pomeni, da reakcije ni.

S tem znanjem je mogoče predvideti, katera mešanica halogenskih soli s čistimi elementi izvira iz izdelkov. Kot mnemonično pravilo jod (vijolična hlapna trdna snov) ne izpodrine nobenega od drugih halogenov, drugi pa ga izničijo, ko je v ionski obliki (Na+ I-).

Dvoposteljna

Reakcija dvojnega izpodrivanja, znana tudi kot metatezna reakcija, je predstavljena na naslednji način:

AB + CD => AD + CB

Tokrat ne le A premakne C, temveč tudi B premakne D. Ta vrsta premika se pojavi le, kadar se zmesi topne soli in nastane oborina; to pomeni, da morajo biti AD ali CB netopne in imajo močne elektrostatične interakcije.

Na primer pri mešanju raztopin KBr in AgNO3, štirje ioni se mobilizirajo skozi medij, da tvorijo ustrezne pare enačbe:

KBr (ac) + AgNO3(ac) => AgBr (s) + KNO3(ac)

Ag ioni+ in Br- tvorijo oborino srebrovega bromida, medtem ko K+ in NO3- ne morejo se naročiti, da bi se pojavil kristal kalijevega nitrata.

Reakcija nevtralizacije na osnovi kisline

Ko je kislina nevtralizirana z bazo, pride do dvojne reakcije izpodrivanja:

HCl (ac) + NaOH (ac) => NaCl (ac) + H2O (l)

Tu se ne tvori oborina, ker je natrijev klorid sol, ki je zelo topna v vodi, vendar pride do spremembe pH, ki prilagodi vrednost blizu 7.

Vendar pa se pri naslednji reakciji istočasno pojavita sprememba pH in nastanek oborine:

H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2 => Ca3(PO4)2(s) + 3H2O (l)

Kalcijev fosfat je netopen in se obori kot bela trdna snov, hkrati pa se fosforna kislina nevtralizira s kalcijevim hidroksidom..

Primeri

Enostavno

Cu (s) + 2AgNO3(ac) => Cu (NO3)2(ac) + 2Ag (s)

To je reakcija slike bakrene žice. Če pogledate serijo kemičnih dejavnosti za kovine, boste ugotovili, da je baker nad srebrom, zato ga lahko premikate.

Zn (s) + CuSO4(ac) => ZnSO4(ac) + Cu (s)

S to drugo reakcijo se zgodi nasprotno: zdaj modrikasta raztopina CuSO4 postane prosojen, ker se baker obori kot kovina in se istočasno kovinski cink razgradi v topni soli cinkovega sulfata.

2Al (s) + 3NiBr2(ac) => 2AlBr3(ac) + 3Ni (s)

Tudi ta reakcija se zgodi, ker je aluminij nad nizom niklja v seriji kemičnih dejavnosti.

Sn (s) + H2SO4(ac) => SnSO4(ac) + H2(g)

Tin tu izpodriva vodik, čeprav mu je v seriji zelo blizu.

2K (s) + 2H2O (l) => 2KOH (ac) + H2(g)

Končno, tiste kovine, ki so v najvišjem delu serije, so tako reaktivne, da premaknejo tudi vodik molekul vode, kar povzroči zelo eksotermno (in eksplozivno) reakcijo..

Dvoposteljna

Zn (NO3)2(ac) + 2NaOH (ac) => Zn (OH)2(s) + 2NaNO3(ac)

Čeprav baza ne nevtralizira nobene kisline, OH ioni- čutijo več afinitete za Zn2+ da joni NE3-; zaradi tega pride do dvojnega premika.

Cu (NO3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(ac)

Ta reakcija je zelo podobna prejšnji, z razliko, da sta obe spojini soli, raztopljene v vodi.

Reference

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija (8. izd.). CENGAGE Learning, str. 145-150.
  2. Toby Hudson. (3. april 2012). Padavina srebra na bakru. [Slika] Vzeto iz: commons.wikimedia.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. maj, 2018). Kaj je reakcija premika v kemiji? Vzeto iz: thoughtco.com
  4. amrita.olabs.edu.in,. (2011). Reakcija z enim premikom. Vzeto iz: amrita.olabs.edu.in
  5. Byju's (15. september 2017). Odzivi premikov. Vzeto iz: byjus.com
  6. Vrste kemijskih reakcij: Reakcije z enojnim in dvojnim premikom. Vzeto iz: jsmith.cis.byuh.edu