Dubultās aizstāšanas reakcijas veidi un piemēri



The dubultās aizstāšanas reakcija, dubultās pārvietošanās vai metatēzes gadījumā ir divkāršā jonu apmaiņa starp diviem savienojumiem, bez jebkādas no šīm oksidēšanās vai reducēšanas. Tā ir viena no elementārākajām ķīmiskajām reakcijām.

Jaunās saites veido lielie elektrostatiskie piesaistes spēki starp joniem. Arī reakcija veicina stabilāku sugu, piemēram, ūdens molekulu, veidošanos. Divkāršās aizvietošanas reakcijas vispārējo ķīmisko vienādojumu ilustrē zemākajā attēlā.

Sākotnējie savienojumi AX un BY reaģē, apmainoties ar "saviem partneriem" un tādējādi veidojot divus jaunus savienojumus: AY un BX. Šī reakcija notiek, ja un tikai tad, ja A un Y ir vairāk saistīti ar A un B, vai ja BX saites ir stabilākas nekā BY. Tā kā reakcija ir vienkārša jonu apmaiņa, neviens no šiem ieguvumiem vai zaudē elektronus (redoksreakcija).

Tādējādi, ja A ir savienojuma AX uzlādes katjons +1, tam būs tāds pats uzlāde +1 savienojumā AY. Tas pats attiecas uz pārējiem "burtiem". Šāda veida reakcija ir skābes-bāzes reakciju un nogulumu veidošanās.

Indekss

  • 1 veidi
    • 1.1 Neitralizācija
    • 1.2. Nokrišņi
  • 2 Piemēri
    • 2.1 1. piemērs
    • 2.2. 2. piemērs
    • 2.3 3. piemērs
    • 2.4 4. piemērs
    • 2.5. 5. piemērs
    • 2.6 6. piemērs
    • 2.7. 7. piemērs
    • 2.8. 8. piemērs
  • 3 Atsauces

Veidi

Neitralizācija

Spēcīga skābe reaģē ar spēcīgu bāzi, lai iegūtu šķīstošus sāļus un ūdeni. Ja viens no diviem - skābe vai bāze - ir vājš, saražotais sāls nav pilnībā jonizēts; tas ir, ūdens vidē, kas spēj hidrolīzi. Tāpat skābi vai bāzi var neitralizēt ar sāli.

Iepriekš minēto var atkal attēlot ar ķīmisko vienādojumu ar burtiem AXBY. Tomēr, tā kā Brønsted skābumu norāda tikai H joni+ un OH-, tie parādās, tad burti A un Y:

HX + BOH => HOH + BX

Šis ķīmiskais vienādojums atbilst neitralizācijai, kas ir vienkārši reakcija starp HX skābi un BOH bāzi, lai iegūtu HOH (H2O) un BX sāls, kas var vai nevar būt ūdenī šķīstošs.

Jūsu skelets var atšķirties atkarībā no stehiometriskajiem koeficientiem vai skābes rakstura (organiskā vai neorganiskā)..

Nokrišņi

Šāda veida reakcijā viens no produktiem ir nešķīst vidē, parasti ūdenī, un nogulsnējas (cietā viela cietina no pārējā šķīduma)..

Shēma ir šāda: divi šķīstoši savienojumi, AX un BY, sajaucas, un viens no produktiem, AY vai BX, nogulsnējas, kas būs atkarīgs no šķīdības noteikumiem:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

Gadījumā, ja gan AY, gan BX bija ūdenī nešķīstoši, tas jonu pāris, kam piemīt spēcīgākās elektrostatiskās mijiedarbības, nogulsnes, ko var kvantitatīvi atspoguļot to šķīdības konstantes (Kps) vērtībās..

Tomēr vairumā nokrišņu reakciju viens sāls ir šķīstošs un pārējie nogulsnes. Abas reakcijas neitralizē un nokrišņi var notikt vienā un tajā pašā vielu maisījumā.

Piemēri

1. piemērs

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

Kāda veida reakcija ir? Sālsskābe reaģē ar nātrija hidroksīdu, radot ūdeni un nātrija hlorīdu. Tā kā NaCl ūdenī ir ļoti šķīstošs un veidojas arī ūdens molekula, 1. piemērā redzamā reakcija ir neitralizācija.

2. piemērs

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

Šajā reakcijā nav H jonu+ ne OH-, un ūdens molekula nav novērota ķīmiskā vienādojuma labajā pusē.

Vara (II) nitrāts vai vara nitrāts nomaina jonus ar nātrija sulfīdu. Vara sulfīds ir nešķīstošs, atšķirībā no nātrija nitrāta, šķīstošais sāls.

Cu šķīdums (NO3)2 tas ir zils, bet Na2S ir dzeltenīga. Ja abas ir sajauktas, krāsas izzūd un CuS nogulsnējas, kas ir melnā krāsā.

3. piemērs

CH3COOH (ac) + NaOH (ac) => CH3COONa (ac) + H2O (l)

Arī šī ir vēl viena neitralizācijas reakcija. Etiķskābe reaģē ar nātrija hidroksīdu, veidojot nātrija acetāta sāli un ūdens molekulu.

Atšķirībā no 1. piemēras nātrija acetāts nav sāls, kas ir pilnībā jonizēts, jo anjons ir hidrolizēts:

CH3COO-(ac) + H2O (l) <=> CH3COOH (ac) + OH-(ac)

4. piemērs

2HI (ac) + CaCO3s) => H2CO3(ac) + CaI2(ac)

Šajā reakcijā, kas nešķiet neitralizējoša, hidrogēnskābe pilnībā reaģē ar kaļķakmeni, lai radītu ogļskābi un kalcija jodīdu. Turklāt siltuma izdalīšanās (eksotermiska reakcija) noārdās ogļskābi oglekļa dioksīdā un ūdenī:

H2CO3(ac) => CO2(g) + H2O (l)

Globālā reakcija joprojām ir šāda:

2HI (ac) + CaCO3s) => CO2(g) + H2O (l) + CaI2(ac)

Arī kalcija karbonāts, bāzes sāls, neitralizē hidrogēnskābi.

5. piemērs

AgNO3(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO3(ac)

Sudraba nitrāta apmaiņas joni ar nātrija hlorīdu, tādējādi veidojot nešķīstošo sudraba hlorīda sāli (bālgans nogulsnes) un nātrija nitrātu.

6. piemērs

2H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2(ac) => 6H2O (l) + Ca3(PO4)2(-i)

Fosforskābi neitralizē kalcija hidroksīds, tādējādi veidojot nešķīstošo sāls kalcija fosfātu un sešas molu ūdens molekulas..

Tas ir piemērs abu tipu dubultās aizstāšanas reakcijai: skābes neitralizācija un nešķīstoša sāls izgulsnēšana..

7. piemērs

K2S (ac) + MgSO4(ac) => K2SO4(ac) + MgS (s)

Kālija sulfīds reaģē ar magnija sulfātu, S joniem nonākot šķīdumā2- un Mg2+ veido nešķīstošu sāls magnija sulfīdu un šķīstošo sāls kālija sulfātu.

8. piemērs

Na2S (ac) + HCl (ac) → NaCl (ac) + H2S (g)

Nātrija sulfīds neitralizē sālsskābi, radot nātrija hlorīdu un sērūdeņradi.

Šajā reakcijā nav ūdens (atšķirībā no visbiežāk sastopamajām neitralizācijām), bet neelektrolītiskā ūdeņraža sulfīda molekula, kuras smarža sapuvušās olas ir ļoti nepatīkama. H2S izplūst no izšķīdināšanas gāzveida formā, un pārējās sugas paliek izšķīdinātas.

Atsauces

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Ķīmija (8. izdevums). CENGAGE Learning, p 150-155.
  2. Quimicas.net (2018). Dubultās nomaiņas reakcijas piemēri. Ielādēts 2018. gada 28. maijā, no: quimicas.net
  3. Metatēzes reakcijas. Saturs iegūts 2018. gada 28. maijā, no: science.uwaterloo.ca
  4. Khan akadēmija. (2018). Dubultās nomaiņas reakcijas. Saturs iegūts 2018. gada 28. maijā no: khanacademy.org
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2016. gada 8. maijs). Dubultās nomaiņas reakcijas definīcija. Saturs iegūts 2018. gada 28. maijā, no: thinkco.com