Dupla helyettesítési reakciótípusok és példák

az kettős szubsztitúciós reakció, kettős elmozdulás vagy metatézis, amelyben kettős ioncsere történik két vegyület között, anélkül, hogy ezek oxidálódnának vagy redukálnának. Ez az egyik legkritikusabb kémiai reakció.

Az új kötéseket az ionok közötti nagy elektrosztatikus vonzódási erők alkotják. Továbbá a reakció előnyösebb a stabilabb fajok, például a vízmolekula kialakulására. A kettős szubsztitúciós reakció általános kémiai egyenletét az alsó kép mutatja.

Az AX és BY kezdeti vegyületek "partnereik" cseréjével reagálnak, és így két új vegyületet alkotnak: AY és BX. Ez a reakció akkor és csak akkor következik be, ha A és Y több, mint az A és B, vagy ha a BX kapcsolatok stabilabbak, mint a BY. Mivel a reakció egyszerű ioncserélés, ezek közül egyik sem nyer, vagy elveszíti az elektronokat (redox reakció).

Tehát, ha az A töltési kation +1 az AX vegyületben, akkor az AY-ben azonos töltése +1 lesz. Ugyanez vonatkozik a többi betűre is. Ez a fajta reakció a sav-bázis reakciók támogatása és a csapadék képződése.

index

• 1 Típus
  • 1.1 Semlegesítés
  • 1.2 Csapadék
• 2 Példák
  • 2.1 1. példa
  • 2.2 2. példa
  • 2.3 3. példa
  • 2.4 4. példa
  • 2.5 5. példa
  • 2.6 6. példa
  • 2.7 7. példa
  • 2.8 8. példa
• 3 Referenciák

típus

ellenhatás

Egy erős sav erős bázissal reagál oldható sók és víz előállítására. Ha a kettő közül az egyik - a sav vagy a bázis - gyenge, az előállított só nem teljesen ionizált; azaz a hidrolízisre alkalmas vizes közegben. Hasonlóképpen, a sav vagy bázis semlegesíthető sóval.

A fentieket ismét az AXBY betűkkel ábrázolhatjuk. Mivel azonban a Brønsted-savat csak a H-ionok jelzik⁺ és OH^-, ezek az A és Y betűket jelentik:

HX + BOH => HOH + BX

Ez a kémiai egyenlet a semlegesítésnek felel meg, amely egyszerűen egy HX-sav és egy BOH-bázis közötti reakció, ami HOH-t (H₂O) és a BX-só, amely vízben oldható vagy nem oldható.

A csontváza változhat a sztöchiometrikus együtthatóktól vagy a sav jellegétől függően (akár szerves, akár szervetlen).

csapadék

Az ilyen típusú reakciókban az egyik termék oldhatatlan a közegben, általában vizes, és kicsapódik (a szilárd anyag a többi oldatból megszilárdul).

A séma a következő: két oldható vegyület, AX és BY, és az egyik termék, AY vagy BX kicsapódik, amely az oldhatósági szabályoktól függ:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (ek)

Abban az esetben, ha mind az AY, mind a BX vízben oldhatatlan volt, akkor a legerősebb elektrosztatikus kölcsönhatásokat mutató ionpárok kicsapódnak, ami mennyiségi szempontból tükröződik az oldhatósági állandók (Kps) értékében..

A legtöbb kicsapási reakcióban azonban egy só oldódik és a másik csapadék. Mindkét reakció semlegesítése és kicsapása ugyanabban az anyagkeverékben fordulhat elő.

Példák

1. példa

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

Milyen reakció ez? A sósav nátrium-hidroxiddal reagál, így vizet és nátrium-kloridot képez. Mivel a NaCl vizes közegben nagyon jól oldódik, és egy vízmolekula is képződik, az 1. példa szerinti reakció semlegesítés.

2. példa

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

Ebben a reakcióban sem a H-ion nincs jelen⁺ sem az OH^-, és a vízmolekula nem figyelhető meg a kémiai egyenlet jobb oldalán.

Réz (II) -nitrát vagy réz-nitrát, amely ionokat nátrium-szulfiddal cserél. A réz-szulfid oldhatatlan, a nátrium-nitráttal ellentétben kicsapódik, oldható só.

A Cu oldata (NO₃)₂ kék, míg Na₂S sárgás. Ha mindkettő keveredik, a színek eltűnnek, és a CuS kicsapódik, ami feketees szilárd anyag.

3. példa

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

Ismét ez egy másik semlegesítési reakció. Az ecetsav nátrium-hidroxiddal reagál a nátrium-acetát só és egy vízmolekula képződéséhez.

Az 1. példától eltérően a nátrium-acetát nem olyan só, amely teljesen ionizált, mivel az anion hidrolizálódik:

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

4. példa

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

Ebben a reakcióban, amely nem tűnik semlegesítőnek, a hidrogén-sav teljesen reagál a mészkővel, hogy szénsav és kalcium-jodid keletkezzen. Ezenkívül a hő (exoterm reakció) felszabadulása a szénsavat szén-dioxiddá és vízre bontja:

H₂CO₃(ac) => CO₂(g) + H₂O (l)

A globális reakció továbbra is a következő:

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

A kalcium-karbonát, bázikus só semlegesíti a hidrogén-savat.

5. példa

ezüst-nitrát₃(ac) + NaCl (ac) => AgCI (k) + NaNO₃(AQ)

Ezüst-nitrát cserél ionokat nátrium-kloriddal, így képezi az ezüst-klorid oldhatatlan sóját (fehéres csapadék) és nátrium-nitrátot.

6. példa

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

A foszforsavat a kalcium-hidroxid semlegesíti, így képezi az oldhatatlan só-kalcium-foszfátot és hat mól vízmolekulát.

Ez egy példa a kettős szubsztitúciós reakcióra mindkét típus esetében: a sav semlegesítése és egy oldhatatlan só kicsapása..

7. példa

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

A kálium-szulfid reagál a magnézium-szulfáttal, az S ionok oldódnak össze^2- és Mg²⁺ az oldhatatlan só magnézium-szulfidot és az oldható só-kálium-szulfátot képezzük.

8. példa

na₂S (ac) + HCI (ac) → NaCl (ac) + H₂S (g)

A nátrium-szulfid semlegesíti a sósavat, nátrium-kloridot és hidrogén-szulfidot képezve.

Ebben a reakcióban nem képződik víz (ellentétben a leggyakoribb semlegesítéssel), hanem a nem elektrolitikus hidrogén-szulfid molekula, amelynek szagát a rothadt tojás nagyon kellemetlen. A H₂S az oldódást gáz alakú formában elhagyja, és a többi faj oldott marad.

referenciák

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Learning, p 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Példák a kettős helyettesítésre. Visszavont 2018. május 28-án: quimicas.net
3. Metatézis reakciók. Visszavonva 2018. május 28-án, innen: science.uwaterloo.ca
4. Khan Akadémia. (2018). Dupla helyettesítési reakciók. Született 2018. május 28-án: khanacademy.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2016. május 8.). Dupla csere reakció meghatározás. Született 2018. május 28-án, a következő címen: thinkco.com