Vienreizējas, dubultas pārvietošanas reakcijas un piemēri



The pārvietošanās reakcijas tie visi ir tie, kuros viena ķīmiska viela pārvieto citu savienojumā. Šī pārvietošana var būt vienkārša vai dubultā, atšķirībā ar to, ka pirmajā daļā tas ir elements, kas kustas, bet otrajā - "pāru" maiņa starp diviem savienojumiem..

Šāda veida reakcijas ir iespējamas tikai noteiktos apstākļos: vienai no sugām jābūt nulles oksidācijas skaitam, vai arī visiem jābūt obligāti jonizētiem. Ko nozīmē nulles oksidācijas numurs? Tas nozīmē, ka suga ir dabiskā stāvoklī.

Ļoti ilustratīvs piemērs iepriekš minētajai pieejai ir reakcija starp vara stiepli un sudraba nitrāta šķīdumu. Tā kā varš ir metāls dabiskā stāvoklī, tad tā oksidācijas numurs ir nulle; No otras puses, sudrabs ir +1 (Ag+), kas tiek izšķīdināts kopā ar nitrātiem (NO. \ t3-).

Metāli dod elektronus, bet daži ir aktīvāki nekā citi; Tas nozīmē, ka ne visi metāli tik viegli oksidējas. Tā kā varš ir aktīvāks nekā sudrabs, tas ziedo savus elektronus, samazinot to dabisko stāvokli, kas atspoguļojas kā sudraba virsma, kas pārklāj vara stiepli (augšējais attēls).

Indekss

  • 1 Pārvietošanās reakcijas
    • 1.1 Vienkārša
    • 1.2
  • 2 Piemēri
    • 2.1. Vienkārša
    • 2.2
  • 3 Atsauces

Pārvietošanās reakcijas

Vienkārša

Ūdeņraža un metālu pārvietošana

Augšējais attēls rāda kolonnu, kas samazinās, norādot ūdeņraža molekulu. Tie metāli, kas atrodas virs tā, var to pārvietot neoksidējošās skābēs (HCl, HF, H2SO4, uc), un tie, kas atrodas zemāk, nemaz nereaģēs.

Vienkāršo pārvietošanas reakciju var raksturot ar šādu vispārīgo vienādojumu:

A + BC => AB + C

A pāriet uz C, kas var būt H molekula2 vai citu metālu. Jā H2 veidojas, samazinot H jonus+ (2H+ + 2e- => H2), tad sugai A, kas obligāti - masas un enerģijas saglabāšanai - ir jādod ieguldījums elektroniem: tai jābūt oksidētai.

No otras puses, ja A un C ir metāliskas sugas, bet C ir jonu formā (M+) un A tā dabiskajā stāvoklī, tad pārvietošanās reakcija notiks tikai tad, ja A ir aktīvāka par C, piespiežot to pieņemt elektronus, kas jāsamazina līdz tā metāla stāvoklim (M)..

Pārvietošanās ar halogēniem

Tādā pašā veidā halogēni (F, Cl, Br, I, At) var pārvietoties savā starpā, bet sekojot citai aktivitāšu sērijai. Šīm aktivitātēm samazinās, kad viens nokāpj caur grupu 7A (vai 17): I

Piemēram, šāda reakcija notiek dabiski:

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

Tomēr šis cits produkts nerada nevienu produktu tikai izskaidroto iemeslu dēļ:

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

Iepriekš minētajā vienādojumā X nozīmē, ka nav reakcijas.

Ar šīm zināšanām var paredzēt, kādus halogēna sāļu maisījumus ar tīriem elementiem rada produkti. Kā teorētisks noteikums jods (purpura gaistoša cietviela) neizstumj nevienu citu halogēnu, bet pārējie to pārvieto, kad tas ir jonu formā (Na+ I-).

Divvietīgs numurs

Dubultās pārvietošanās reakcija, kas pazīstama arī kā metatēzes reakcija, ir šāda:

AB + CD => AD + CB

Šoreiz ne tikai A pārvietojas C, bet arī B nobīdes D. Šāda veida pārvietošana notiek tikai tad, ja tiek samaisīti šķīstošo sāļu šķīdumi un veidojas nogulsnes; tas ir, AD vai CB jābūt nešķīstošiem un tiem ir spēcīga elektrostatiska mijiedarbība.

Piemēram, sajaucot KBr un AgNO šķīdumus3, četri joni tiek mobilizēti caur vidi, lai veidotu atbilstošos vienādojuma pārus:

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

Ag joni+ un Br- veido sudraba bromīda nogulsnes, bet K+ un NO3- tos nevar pieprasīt, lai radītu kālija nitrāta kristālu.

Skābes un bāzes neitralizācijas reakcija

Ja skābe tiek neitralizēta ar bāzi, notiek dubultas pārvietošanās reakcija: \ t

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

Šeit nav veidojas nogulsnes, jo nātrija hlorīds ir ūdenī ļoti labi šķīstošs sāls, bet notiek pH izmaiņas, kas pielāgo vērtību, kas ir tuvu 7.

Tomēr nākamajā reakcijā vienlaicīgi rodas pH izmaiņas un nogulsnes.

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

Kalcija fosfāts ir nešķīstošs, nogulsnējot kā baltu cietu vielu, tajā pašā laikā, kad fosforskābe tiek neitralizēta ar kalcija hidroksīdu..

Piemēri

Vienkārša

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

Tā ir vara stieples attēla reakcija. Ja paskatīsieties uz ķīmiskajām darbībām, kas saistītas ar metāliem, jūs atradīsiet, ka varš ir virs sudraba, lai to varētu pārvietot.

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

Ar šo citu reakciju notiek pretējs: tagad CuSO zilais šķīdums4 kļūst caurspīdīgs, jo varš izgulsnējas kā metāls, un tajā pašā laikā metāliskais cinks noārdās cinka sulfāta šķīstošā sālī..

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

Atkal, šī reakcija notiek tāpēc, ka alumīnijs ir virs niķeļa ķīmisko aktivitāšu sērijā.

Sn (s) + H2SO4(ac) => SNSO4(ac) + H2(g)

Alva šeit pārvieto ūdeņradi, lai gan sērijā tā ir ļoti tuvu.

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

Visbeidzot, tie metāli, kas ir sērijas augstākajā daļā, ir tik reaktīvi, ka tie izspiež pat ūdens molekulu ūdeņradi, radot ļoti eksotermisku (un sprādzienbīstamu) reakciju..

Divvietīgs numurs

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

Lai gan bāze neitralizē nevienu skābi, OH jonus- viņi jūt vairāk afinitātes pret Zn2+ ka joni NĒ3-; šī iemesla dēļ notiek dubultā pārvietošana.

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

Šī reakcija ir ļoti līdzīga iepriekšējai reakcijai, atšķirībā no tā, ka abi savienojumi ir ūdenī izšķīdināti sāļi.

Atsauces

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Ķīmija (8. izdevums). CENGAGE Learning, 145-150. Lpp.
  2. Toby Hudson. (2012. gada 3. aprīlis). Sudraba nokrišņi uz vara. [Attēls] Uzņemts no: commons.wikimedia.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 3. maijs). Kas ir pārvietošanās reakcija ķīmijā? Ņemts no: thinkco.com
  4. amrita.olabs.edu.in,. (2011). Viena pārvietošanās reakcija. Ņemts no: amrita.olabs.edu.in
  5. Byju ir (2017. gada 15. septembris). Pārvietošanās reakcijas. No: byjus.com
  6. Ķīmisko reakciju veidi: viena un divkārša pārvietošana. Ņemts no: jsmith.cis.byuh.edu