Типове и примери за двойна заместваща реакция

на реакция на двойно заместване, на двойно изместване или метатеза, е тази, при която се осъществява двойна йонен обмен между две съединения, без някой от тези оксидиращи или редуциращи. Това е една от най-елементарните химични реакции.

Новите връзки се образуват от големите електростатични сили на привличане между йоните. Също така, реакцията благоприятства формирането на по-стабилни видове, като водната молекула, главно. Общото химическо уравнение за двойната реакция на заместване е илюстрирано на долното изображение.

Първоначалните съединения AX и BY реагират чрез обмен на "своите партньори" и по този начин образуват две нови съединения: AY и BX. Тази реакция се случва, ако и само ако А и Y са повече свързани от А и В, или ако ВХ връзките са по-стабилни от тези на BY. Тъй като реакцията е обикновена обмяна на йони, нито една от тях не печели или губи електрони (редокс реакция).

Така, ако А е заряден катион +1 в съединението АХ, той ще има същия заряд +1 в съединението АУ. Същото важи и за останалите "букви". Този тип реакция е поддържането на киселинно-алкални реакции и образуване на утайка.

индекс

• 1 Видове
  • 1.1 Неутрализация
  • 1.2 Валежи
• 2 Примери
  • 2.1 Пример 1
  • 2.2 Пример 2
  • 2.3 Пример 3
  • 2.4 Пример 4
  • 2.5 Пример 5
  • 2.6 Пример 6
  • 2.7 Пример 7
  • 2.8 Пример 8
• 3 Препратки

тип

противодействие

Силна киселина реагира със силна основа за получаване на разтворими соли и вода. Когато една от двете - киселината или основата - е слаба, получената сол не е напълно йонизирана; т.е. във водна среда, способна да хидролизира. По същия начин киселината или основата могат да бъдат неутрализирани със сол.

Горното може отново да бъде представено чрез химичното уравнение с буквите AXBY. Въпреки това, тъй като киселинността на Бронстед е посочена само от Н-йони⁺ и ОН^-, те идват да представляват буквите А и Y:

HX + BOH => HOH + BX

Това химическо уравнение съответства на неутрализация, която е просто реакцията между HX киселина и BOH база за получаване на HOH (H)₂О) и ВХ солта, която може да бъде или да не е разтворима във вода.

Вашият скелет може да варира в зависимост от стехиометричните коефициенти или естеството на киселината (органична или неорганична).

утаяване

В този вид реакция един от продуктите е неразтворим в средата, обикновено воден, и се утаява (твърдото вещество се втвърдява от останалата част от разтвора)..

Схемата е както следва: две разтворими съединения, AX и BY, се смесват и един от продуктите, AY или BX, се утаява, което ще зависи от правилата за разтворимост:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

В случай, че и AY, и BX са неразтворими във вода, тази двойка йони, които проявяват най-силни електростатични взаимодействия, ще се утаи, което може да се отрази количествено в техните стойности на константи на разтворимост (Kps)..

Обаче, в повечето реакции на утаяване, една сол е разтворима и другите утайки. И двете реакции - неутрализация и утаяване - могат да се появят в същата смес от вещества.

Примери

Пример 1

HCI (ac) + NaOH (ac) => Н₂O (l) + NaCl (ac)

Каква е тази реакция? Хидрохлорната киселина реагира с натриев хидроксид, като произвежда вода и натриев хлорид. Тъй като NaCl е много разтворим във водна среда, и също така се образува водна молекула, реакцията от пример 1 е неутрализация.

Пример 2

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

В тази реакция не присъства нито йонът Н⁺ нито OH^-, и водната молекула не се наблюдава от дясната страна на химичното уравнение.

Меден (II) нитрат или меден нитрат обменя йони с натриев сулфид. Медният сулфид е неразтворим, като се утаява, за разлика от натриевия нитрат, разтворимата сол.

Разтворът на Cu (NO₃)₂ това е синьо, докато Na₂S е жълтеникав. Когато и двете се смесят, цветовете изчезват и CuS се утаява, което е черно твърдо вещество.

Пример 3

СН₃СООН (ас) + NaOH (ac) => СН₃COONa (ac) + H₂O (l)

Отново, това е друга реакция на неутрализация. Оцетната киселина реагира с натриев хидроксид за образуване на натриево-ацетатна сол и водна молекула.

За разлика от пример 1, натриев ацетат не е сол, която е напълно йонизирана, тъй като анионът се хидролизира:

СН₃COO^-(ac) + H₂O (l) <=> СН₃COOH (ac) + OH^-(Воден)

Пример 4

2HI (ac) + CaCO₃(s) => H₂CO₃(ac) + CaI₂(Воден)

В тази реакция, която въпреки че не изглежда да е неутрализираща, хидройодната киселина реагира напълно с варовика, за да генерира въглеродна киселина и калциев йодид. В допълнение, отделянето на топлина (екзотермична реакция) разлага въглеродна киселина на въглероден диоксид и вода:

Н₂CO₃(ac) => CO₂(g) + Н₂O (l)

Глобалната реакция остава като:

2HI (ac) + CaCO₃(s) => CO₂(g) + Н₂О (1) + CaI₂(Воден)

Също така, калциев карбонат, основна сол, неутрализира хидродовата киселина.

Пример 5

сребърен нитрат₃(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO₃(Воден)

Сребърен нитрат обменя йони с натриев хлорид, като по този начин образува неразтворимата сол на сребърен хлорид (белезникава утайка) и натриев нитрат.

Пример 6

2H₃PO₄(ac) + 3Ca (OH)₂(ac) => 6H₂О (1) + Са₃(PO₄)₂(S)

Фосфорната киселина се неутрализира от калциевия хидроксид, следователно образува неразтворимата сол калциев фосфат и шест мола водни молекули.

Това е пример за двойна реакция на заместване на двата вида: неутрализация на киселината и утаяване на неразтворима сол.

Пример 7

K₂S (ac) + MgSO₄(ac) => K₂SW₄(ac) + MgS (s)

Калиевият сулфид реагира с магнезиев сулфат, като S йони се събират в разтвор^2- и Mg²⁺ да се образува неразтворимата сол магнезиев сулфид и разтворимата сол калиев сулфат.

Пример 8

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

Натриевият сулфид неутрализира солна киселина, като произвежда натриев хлорид и сероводород.

В тази реакция не се образува вода (за разлика от най-често срещаните неутрализации), а неелектролитна молекула от сероводород, чийто мирис на развалени яйца е много неприятен. H₂S се разтваря в газообразна форма и останалите видове остават разтворени.

препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Learning, стр. 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Примери за реакция на двойна смяна. Получено на 28 май, 2018 г. от: quimicas.net
3. Реакции на метатезата. Възстановен на 28 май 2018 г. от: science.uwaterloo.ca
4. Хан Академия. (2018). Двойни реакции на замяна. Възстановен на 28 май 2018 г. от: khanacademy.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 май 2016 г.) Определение на реакцията с двойна смяна. Възстановен на 28 май 2018 г. от: thoughtco.com