Dzielić:
Reakcje pojedynczego, podwójnego przemieszczenia i przykłady
The reakcje wypierania wszystkie są tymi, w których jeden gatunek chemiczny wypiera inny w związku. To przemieszczenie może być proste lub podwójne, różniące się tym, że w pierwszym jest to element, który się porusza, podczas gdy w drugim występuje zmiana „par” między dwoma związkami.
Te typy reakcji są możliwe tylko pod pewnymi warunkami: jeden z gatunków musi mieć zerową liczbę utleniania lub wszystkie muszą koniecznie zostać zjonizowane. Co oznacza liczba zerowa utleniania? Oznacza to, że gatunek jest w stanie naturalnym.
Bardzo ilustracyjnym przykładem powyższego podejścia jest reakcja między drutem miedzianym a roztworem azotanu srebra. Ponieważ miedź jest metalem w stanie naturalnym, jej liczba utleniania wynosi zero; Z drugiej strony srebro wynosi +1 (Ag+), który rozpuszcza się razem z jonami azotanowymi (NO3-).
Metale dają elektrony, ale niektóre są bardziej aktywne niż inne; Oznacza to, że nie wszystkie metale łatwo się utleniają. Ponieważ miedź jest bardziej aktywna niż srebro, przekazuje swoje elektrony, redukując je do stanu naturalnego, odzwierciedlonego jako srebrna powierzchnia pokrywająca drut miedziany (górny obraz).
Indeks
- 1 Reakcje przemieszczenia
- 1.1 Proste
- 1.2 Podwójne
- 2 Przykłady
- 2.1 Proste
- 2.2 Podwójne
- 3 referencje
Reakcje przemieszczenia
Proste
Przemieszczenie wodoru i metali
Górny obraz pokazuje kolumnę w kolejności malejącej aktywności, podkreślając cząsteczkę wodoru. Te metale, które znajdują się powyżej, mogą wypierać je w kwasach nieutleniających (HCl, HF, H2TAK4, itd.), a te poniżej nie zareagują w ogóle.
Prostą reakcję przemieszczenia można opisać następującym równaniem ogólnym:
A + BC => AB + C
A przesuwa się do C, które może być cząsteczką H2 lub inny metal. Tak H2 powstaje przez redukcję jonów H+ (2H+ + 2e- => H2), a następnie gatunek A obowiązkowo - dla zachowania masy i energii - musi wnosić elektrony: musi być utleniony.
Z drugiej strony, jeśli A i C są gatunkami metalicznymi, ale C jest w formie jonowej (M+) i A w stanie naturalnym, wtedy reakcja przemieszczenia nastąpi tylko wtedy, gdy A jest bardziej aktywne niż C, zmuszając to drugie do zaakceptowania redukcji elektronów do stanu metalicznego (M).
Przemieszczenie z halogenami
W ten sam sposób halogeny (F, Cl, Br, I, At) mogą się przemieszczać między sobą, ale po kolejnej serii działań. W tym przypadku aktywność maleje, gdy schodzi się przez grupę 7A (lub 17): I Na przykład następująca reakcja występuje naturalnie: F2(g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I2(s) Jednak ten drugi nie produkuje żadnego produktu z powodów właśnie wyjaśnionych: Ja2(s) + NaF (ac) => X W powyższym równaniu X oznacza, że nie ma reakcji. Dzięki tej wiedzy można przewidzieć, jaka mieszanina soli halogenowych z czystymi pierwiastkami pochodzi z produktów. Jako reguła mnemoniczna, jod (purpurowe lotne ciało stałe) nie wypiera żadnego z innych halogenów, ale inne wypierają go, gdy jest w formie jonowej (Na+ Ja-). Reakcja podwójnego przemieszczenia, znana również jako reakcja metatezy, jest przedstawiona w następujący sposób: AB + CD => AD + CB Tym razem nie tylko A zastępuje C, ale także B przemieszcza D. Ten typ przemieszczenia występuje tylko wtedy, gdy miesza się roztwory rozpuszczalnych soli i powstaje osad; to znaczy, AD lub CB muszą być nierozpuszczalne i mieć silne oddziaływania elektrostatyczne. Na przykład podczas mieszania roztworów KBr i AgNO3, cztery jony są mobilizowane przez medium, tworząc odpowiednie pary równania: KBr (ac) + AgNO3(ac) => AgBr (s) + KNO3(ac) Jony Ag+ i br- tworzą osad bromku srebra, podczas gdy K+ i NIE3- nie można ich nakazać, aby spowodowały powstanie kryształu azotanu potasu. Gdy kwas jest neutralizowany zasadą, zachodzi reakcja podwójnego przemieszczenia: HCl (ac) + NaOH (ac) => NaCl (ac) + H2O (l) Tutaj nie tworzy się osad, ponieważ chlorek sodu jest solą bardzo dobrze rozpuszczalną w wodzie, ale zachodzi zmiana pH, która dostosowuje wartość bliską 7. Jednak w następnej reakcji zmiana pH i tworzenie osadu zachodzą jednocześnie: H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2 => Ca3(PO4)2(s) + 3H2O (l) Fosforan wapnia jest nierozpuszczalny, wytrąca się jako białe ciało stałe, jednocześnie kwas fosforowy jest neutralizowany wodorotlenkiem wapnia. Cu (s) + 2AgNO3(ac) => Cu (NO3)2(ac) + 2Ag (s) Jest to reakcja obrazu drutu miedzianego. Jeśli spojrzysz na serię aktywności chemicznych metali, przekonasz się, że miedź jest powyżej srebra, więc możesz ją przenieść. Zn (s) + CuSO4(ac) => ZnSO4(ac) + Cu (s) Z tą inną reakcją dzieje się odwrotnie: teraz niebieskawe rozwiązanie CuSO4 staje się przezroczysty, gdy miedź wytrąca się jako metal, a jednocześnie metaliczny cynk rozpada się w rozpuszczalnej soli siarczanu cynku. 2Al (s) + 3NiBr2(ac) => 2AlBr3(ac) + 3Ni (s) Ponownie, ta reakcja zachodzi, ponieważ aluminium znajduje się powyżej niklu w szeregu aktywności chemicznych. Sn (s) + H2TAK4(ac) => SnSO4(ac) + H2(g) Cyna wypiera tutaj wodór, chociaż jest bardzo blisko niego w serii. 2K (s) + 2H2O (1) => 2 KOH (ac) + H2(g) Wreszcie, metale znajdujące się w najwyższej części serii są tak reaktywne, że wypierają nawet wodór cząsteczek wody, wytwarzając bardzo egzotermiczną (i wybuchową) reakcję. Zn (NO3)2(ac) + 2NaOH (ac) => Zn (OH)2(s) + 2NieNO3(ac) Chociaż baza nie neutralizuje żadnych kwasów, jony OH- czują większe powinowactwo do Zn2+ że jony NIE3-; z tego powodu występuje podwójne przemieszczenie. Cu (NIE3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(ac) Ta reakcja jest bardzo podobna do poprzedniej, z tą różnicą, że oba związki są solami rozpuszczonymi w wodzie.Podwójnie
Reakcja neutralizacji kwasowo-zasadowej
Przykłady
Proste
Podwójnie
Referencje