Vrste reakcija dvostruke supstitucije i primjeri



reakcija dvostruke supstitucije, dvostrukog pomaka ili metateze, je ona u kojoj dolazi do dvostruke ionske izmjene između dva spoja, bez ikakve od tih oksidirajućih ili reducirajućih. To je jedna od najosnovnijih kemijskih reakcija.

Nove veze nastaju velikim elektrostatičkim silama privlačenja između iona. Također, reakcija pogoduje stvaranju stabilnijih vrsta, uglavnom molekula vode. Opća kemijska jednadžba za reakciju dvostruke supstitucije prikazana je na donjoj slici.

Početni spojevi AX i BY reagiraju razmjenom "svojih partnera" i tako tvore dva nova spoja: AY i BX. Ta se reakcija događa samo i jedino ako su A i Y više povezani od A i B, ili ako su BX veze stabilnije od onih kod BY. Budući da je reakcija jednostavna izmjena iona, niti jedan od njih ne dobiva ili gubi elektrone (redoks reakcija).

Prema tome, ako je A kation punjenja +1 u spoju AX, on će imati isti naboj +1 u spoju AY. Isto vrijedi i za ostala "pisma". Ovaj tip reakcije je podrška kiselinsko-baznim reakcijama i stvaranju taloga.

indeks

  • 1 Vrste
    • 1.1 Neutralizacija
    • 1.2 Oborine
  • 2 Primjeri
    • 2.1 Primjer 1
    • 2.2 Primjer 2
    • 2.3 Primjer 3
    • 2.4 Primjer 4
    • 2.5 Primjer 5
    • 2.6 Primjer 6
    • 2.7 Primjer 7
    • 2.8 Primjer 8
  • 3 Reference

vrsta

odupiranje

Jaka kiselina reagira s jakom bazom kako bi proizvela topljive soli i vodu. Kada je jedna od dvije - kiselina ili baza - slaba, proizvedena sol nije potpuno ionizirana; to jest, u vodenom mediju sposobnom za hidrolizu. Isto tako, kiselina ili baza mogu biti neutralizirani sa soli.

Navedeno se opet može predstaviti kemijskom jednadžbom s slovima AXBY. Međutim, budući da je Brønstedova kiselost naznačena samo H ionima+ i OH-, oni predstavljaju slova A i Y:

HX + BOH => HOH + BX

Ova kemijska jednadžba odgovara neutralizaciji, koja je jednostavno reakcija između HX kiseline i BOH baze za proizvodnju HOH (H)2O) i BX sol, koja može ili ne mora biti topiva u vodi.

Vaš kostur može varirati prema stehiometrijskim koeficijentima ili prirodi kiseline (bilo organske ili anorganske).

taloženje

U ovoj vrsti reakcije jedan od proizvoda je netopljiv u mediju, općenito voden, i taloži se (krutina se skrutne iz ostatka otopine).

Shema je sljedeća: dva topljiva spoja, AX i BY, miješaju se i jedan od produkata, AY ili BX, taloži, što će ovisiti o pravilima topivosti:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

U slučaju da su i AY i BX netopljivi u vodi, taj par iona koji pokazuju najjače elektrostatske interakcije će se istaložiti, što se može kvantitativno odraziti na njihove vrijednosti konstanti topljivosti (Kps).

Međutim, u većini reakcija precipitacije, jedna sol je topljiva, a druga se taloži. U istoj smjesi tvari mogu se pojaviti i reakcije-neutralizacija i taloženje.

Primjeri

Primjer 1

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

Kakva je to reakcija? Klorovodična kiselina reagira s natrijevim hidroksidom, uzrokujući time vodu i natrijev klorid. Budući da je NaCl vrlo topiv u vodenom mediju, a također je nastala molekula vode, reakcija iz primjera 1 je neutralizacija.

Primjer 2

Cu (br3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(Aq)

U ovoj reakciji nije prisutan niti ion H+ niti OH-, i molekula vode nije uočena na desnoj strani kemijske jednadžbe.

Bakrov (II) nitrat, ili bakreni nitrat, izmjenjuje ione s natrijevim sulfidom. Bakar sulfid je netopljiv, precipitirajući, za razliku od natrijevog nitrata, topljivu sol.

Otopina Cu (NO3)2 plava je, dok je Na2S je žućkast. Kada se oba miješaju, boje nestaju i CuS se taloži, što je crnkasta krutina.

Primjer 3

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

Opet, ovo je još jedna reakcija neutralizacije. Octena kiselina reagira s natrijevim hidroksidom kako bi nastala natrijeva acetatna sol i molekula vode.

Za razliku od primjera 1, natrijev acetat nije sol koja je potpuno ionizirana, budući da se anion hidrolizira:

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

Primjer 4

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

U ovoj reakciji, koja iako ne izgleda neutralizirajući, hidridna kiselina u potpunosti reagira s vapnencem kako bi se dobila ugljična kiselina i kalcijev jodid. Osim toga, oslobađanje topline (egzotermna reakcija) razgrađuje ugljičnu kiselinu u ugljični dioksid i vodu:

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

Globalna reakcija ostaje kao:

2HI (ac) + CaCO3(s) => CO2(g) + H2O (1) + CaI2(Aq)

Također, kalcijev karbonat, bazična sol, neutralizira hidrogensku kiselinu.

Primjer 5

Agno3(ac) + NaCl (ac) = AgCl (s) + NaNO3(Aq)

Srebrni nitrat izmjenjuje ione s natrijevim kloridom, tvoreći tako netopljivu sol srebrnog klorida (bjelkasti talog) i natrijev nitrat.

Primjer 6

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

Fosforna kiselina se neutralizira s kalcijevim hidroksidom, što rezultira tvorbom netopljive soli kalcijevog fosfata i šest molova molekula vode..

Ovo je primjer dvostruke reakcije supstitucije oba tipa: neutralizacije kiseline i taloženja netopljive soli.

Primjer 7

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

Kalijev sulfid reagira s magnezijevim sulfatom, dok se ioni S zajedno otapaju2- i Mg2+ da se dobije netopljiva sol magnezijev sulfid i topljiva sol kalijevog sulfata.

Primjer 8

na2S (ac) + HCl (ac) - NaCl (ac) + H2S (g)

Natrijev sulfid neutralizira klorovodičnu kiselinu, stvarajući natrijev klorid i sumporovodik.

U ovoj reakciji ne nastaje voda (za razliku od najčešćih neutralizacija) nego neelektrolitička molekula vodikovog sulfida, čiji je miris pokvarenih jaja vrlo neugodan. H2Izostaje otapanje u plinovitom obliku i ostatak vrsta ostaje otopljen.

reference

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izdanje). CENGAGE Learning, str. 150-155.
  2. Quimicas.net (2018). Primjeri reakcija dvostruke zamjene. Pristupljeno 28. svibnja 2018., iz: quimicas.net
  3. Reakcije metateze. Preuzeto 28. svibnja 2018., iz: science.uwaterloo.ca
  4. Khan Akademija. (2018.). Reakcije dvostruke zamjene. Preuzeto 28. svibnja 2018., s adrese: khanacademy.org
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8. svibnja 2016.) Definicija reakcije s dvostrukom zamjenom. Preuzeto 28. svibnja 2018. iz: thoughtco.com