Μερίδιο:
Ενιαίες αντιδράσεις διπλής μετατόπισης και παραδείγματα
Το αντιδράσεις μετατόπισης είναι όλα εκείνα στα οποία ένα χημικό είδος μετατοπίζει ένα άλλο μέσα σε μια ένωση. Αυτή η μετατόπιση μπορεί να είναι μονά ή διπλά, που διαφέρουν από το ότι το πρώτο στοιχείο είναι η κινούμενη, ενώ στο δεύτερο μια αλλαγή του «ζευγάρια» εμφανίζεται μεταξύ δύο ενώσεων.
Τέτοιες αντιδράσεις είναι δυνατές μόνο υπό ορισμένες προϋποθέσεις: ένα είδος πρέπει να έχει έναν αριθμό οξείδωσης μηδέν ή όλα πρέπει αναγκαστικά να ιονίζεται. Τι σημαίνει ένας αριθμός οξείδωσης μηδέν σημαίνει; Αυτό σημαίνει ότι το είδος βρίσκεται στη φυσική του κατάσταση.
Ένα πολύ ενδεικτικό παράδειγμα της ανωτέρω προσέγγισης είναι η αντίδραση μεταξύ ενός σύρματος χαλκού και ενός διαλύματος νιτρικού αργύρου. Δεδομένου ότι ο χαλκός είναι μέταλλο στη φυσική του κατάσταση, ο αριθμός του οξείδωσης είναι μηδέν. Από την άλλη πλευρά, το ασήμι είναι +1 (Ag+), το οποίο διαλύεται μαζί με τα νιτρικά ιόντα (NO3-).
Τα μέταλλα παράγουν ηλεκτρόνια, αλλά ορισμένα είναι πιο δραστικά από άλλα. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα μέταλλα δεν οξειδώνουν τόσο εύκολα. Επειδή ο χαλκός είναι πιο ενεργός από το ασήμι, δίδει τα ηλεκτρόνια του, μειώνοντάς τον στη φυσική του κατάσταση, αντανακλώντας ως ασημένια επιφάνεια που καλύπτει το χάλκινο σύρμα (κορυφή εικόνα).
Ευρετήριο
- 1 Αντιδράσεις μετατόπισης
- 1.1 Απλό
- 1.2 Διπλό
- 2 Παραδείγματα
- 2.1 Απλό
- 2.2 Διπλό
- 3 Αναφορές
Αντιδράσεις εκτόπισης
Απλή
Μετατόπιση του υδρογόνου και των μετάλλων
Η επάνω εικόνα δείχνει μια στήλη με φθίνουσα σειρά δραστηριότητας, επισημαίνοντας το μόριο του υδρογόνου. Τα μέταλλα που βρίσκονται πάνω από αυτά μπορούν να τα μεταφέρουν σε μη οξειδωτικά οξέα (HCl, HF, H2Έτσι4, κλπ.) και εκείνες που βρίσκονται κάτω από αυτό δεν θα αντιδρούν καθόλου.
Η απλή αντίδραση μετατόπισης μπορεί να περιγραφεί από την ακόλουθη γενική εξίσωση:
A + BC => ΑΒ + Ο
Α μετατοπίζεται στο C, το οποίο μπορεί να είναι το μόριο του Η2 ή άλλο μέταλλο. Ναι H2 σχηματίζεται με τη μείωση των ιόντων Η+ (2Η+ + 2ε- => Η2), Στη συνέχεια, το είδος υποχρεωτική, για τη διατήρηση της μάζας και της ενέργειας πρέπει να παρέχουν τα ηλεκτρόνια για την οξείδωση.
Από την άλλη πλευρά, αν τα Α και C είναι μεταλλικά είδη, αλλά το C είναι στην ιονική μορφή (Μ+) Και Α στη φυσική του κατάσταση, τότε η αντίδραση μετατόπισης μόνον εάν το Α είναι πιο δραστήρια από C, αναγκάζοντας το τελευταίο να δεχθεί τα ηλεκτρόνια να μειωθεί σε μεταλλική κατάσταση του (συμβούν Μ).
Μετατόπιση με αλογόνα
Με τον ίδιο τρόπο, τα αλογόνα (F, Cl, Br, I, At) μπορούν να κινούνται μεταξύ τους αλλά ακολουθώντας μια άλλη σειρά δραστηριοτήτων. Για αυτούς η δραστηριότητα μειώνεται καθώς κάποιος κατεβαίνει μέσα στην ομάδα 7Α (ή 17): Ι Για παράδειγμα, η ακόλουθη αντίδραση εμφανίζεται φυσικά: F2(g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + Ι2(ες) Ωστόσο, αυτός ο άλλος δεν παράγει κανένα προϊόν για τους λόγους που μόλις επεξηγήθηκαν: Εγώ2(ων) + NaF (ac) => Χ Στην παραπάνω εξίσωση Χ σημαίνει ότι δεν υπάρχει αντίδραση. Με αυτή τη γνώση μπορεί να προβλεφθεί ποιο μίγμα αλάτων αλογόνου με καθαρά στοιχεία προέρχεται από προϊόντα. Όπως μνημονική, ιώδιο (πτητικά στερεά μωβ) δεν εκτοπίζει οποιοδήποτε από τα άλλα αλογόνα, αλλά οι άλλοι θα το κινηθεί προς αυτόν όταν είναι σε ιοντική μορφή (Na+ Εγώ-). Η αντίδραση διπλής μετατόπισης, επίσης γνωστή ως αντίδραση μεταθέσεως, αναπαρίσταται ως εξής: AB + CD => AD + CB Αυτή τη φορά, όχι μόνο κινείται προς C, αλλά και Β κινείται προς D. Τέτοια μετατόπιση συμβαίνει μόνο όταν τα διαλυτά άλατα διαλύματα αναμιγνύονται και σχηματίζεται ένα ίζημα? δηλ. το AD ή το CB πρέπει να είναι αδιάλυτο και να έχει ισχυρές ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις. Για παράδειγμα, όταν αναμιγνύονται διαλύματα KBr και AgNO3, τα τέσσερα ιόντα κινητοποιούνται μέσω του μέσου για να σχηματίσουν τα αντίστοιχα ζεύγη της εξίσωσης: KBr (ac) + AgNo3(ac) => AgBr (s) + ΚΝΟ3(ac) Ag ιόντα+ και Br- σχηματίζουν το ίζημα του βρωμιούχου αργύρου, ενώ το Κ+ και ΟΧΙ3- δεν μπορούν να παραγγελθούν για να δημιουργήσουν κρυστάλλους νιτρικού καλίου. Όταν ένα οξύ εξουδετερώνεται με μια βάση, συμβαίνει μια αντίδραση διπλής μετατόπισης: HCl (ac) + ΝαΟΗ (αο) => NaCl (ac) + Η2O (l) Εδώ δεν σχηματίζεται καθίζημα, δεδομένου ότι το χλωριούχο νάτριο είναι ένα άλας πολύ διαλυτό στο νερό, αλλά εμφανίζεται μια αλλαγή pH, η οποία ρυθμίζει μια τιμή κοντά στο 7. Ωστόσο, στην επόμενη αντίδραση, συμβαίνει ταυτόχρονα μια αλλαγή pH και ο σχηματισμός ενός ιζήματος: H3PO4(ac) + 3Ca (ΟΗ)2 => Ca3(PO4)2(s) + 3Η2O (l) Το φωσφορικό ασβέστιο είναι αδιάλυτο, κατακρημνισμένο ως λευκό στερεό, ταυτόχρονα με το ότι το φωσφορικό οξύ εξουδετερώνεται με υδροξείδιο του ασβεστίου. Cu (s) + 2AgNO3(ac) => Cu (ΝΟ3)2(ac) + 2Αg (s) Αυτή είναι η αντίδραση της εικόνας του σύρματος χαλκού. Εάν κοιτάξετε τη σειρά χημικών δραστηριοτήτων για τα μέταλλα, θα διαπιστώσετε ότι ο χαλκός είναι πάνω από το ασήμι, έτσι μπορείτε να το μετακινήσετε. Zn (s) + CuSO4(ac) => ZnSO4(ac) + Cu (s) Με αυτή την άλλη αντίδραση συμβαίνει το αντίθετο: τώρα το γαλαζωπό διάλυμα του CuSO4 καθίσταται διαφανής καθώς ο χαλκός καθιζάνει ως μέταλλο και συγχρόνως ο μεταλλικός ψευδάργυρος αποσαθρώνεται στο διαλυτό άλας του θειικού ψευδαργύρου. 2Al (s) + 3NiBr2(ac) => 2AlBr3(ac) + 3Ni (s) Και πάλι, αυτή η αντίδραση συμβαίνει επειδή το αλουμίνιο είναι πάνω από το νικέλιο στη σειρά των χημικών δραστηριοτήτων. Sn (s) + Η2Έτσι4(ac) => SnSO4(ac) + Η2(ζ) Το κασσίτερο εδώ μετατοπίζει το υδρογόνο, αν και είναι πολύ κοντά σε αυτό στη σειρά. 2Κ (s) + 2Η2Ο (1) => 2ΚΟΗ (κε) + Η2(ζ) Τέλος, τα μέταλλα που βρίσκονται στο υψηλότερο μέρος της σειράς είναι τόσο δραστικά ώστε να εκτοπίσουν ακόμη και το υδρογόνο των μορίων του νερού, δημιουργώντας μια πολύ εξωθερμική (και εκρηκτική) αντίδραση. Zn (NO3)2(ac) + 2ΝaΟΗ (ac) => Ζη (ΟΗ)2(s) + 2NaNO3(ac) Αν και η βάση δεν εξουδετερώνει κανένα οξύ, τα ιόντα ΟΗ- αισθάνονται περισσότερη συγγένεια για το Zn2+ ότι τα ιόντα ΜΗΝ3-? για αυτό το λόγο εμφανίζεται διπλή μετατόπιση. Cu (NO3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(ac) Αυτή η αντίδραση είναι πολύ παρόμοια με την προηγούμενη, με τη διαφορά ότι και οι δύο ενώσεις είναι άλατα διαλελυμένα σε νερό.Διπλό
Αντίδραση εξουδετέρωσης οξέος βάσης
Παραδείγματα
Απλή
Διπλό
Αναφορές