Udio:
Reakcije i primjeri pojedinačnih, dvostrukih pomaka
reakcije premještanja one su sve one u kojima jedna kemijska vrsta istiskuje drugu unutar spoja. Ovo pomicanje može biti jednostavno ili dvostruko, razlikuju se po tome što se u prvom radi o elementu koji se pomiče, dok u drugom postoji promjena "parova" između dva spoja..
Ove vrste reakcija su moguće samo pod određenim uvjetima: jedna od vrsta mora imati nulti broj oksidacije ili sve moraju nužno biti ionizirane. Što znači oksidacijski broj nula? To znači da je vrsta u svom prirodnom stanju.
Vrlo ilustrativan primjer gore navedenog pristupa je reakcija između bakrene žice i otopine srebrnog nitrata. Budući da je bakar metal u svom prirodnom stanju, njegov oksidacijski broj je nula; S druge strane, srebro je +1 (Ag+), koji je otopljen zajedno s nitratnim ionima (NO3-).
Metali donose elektrone, ali neki su aktivniji od drugih; To znači da se svi metali ne oksidiraju tako lako. Budući da je bakar aktivniji od srebra, on daruje svoje elektrone, reducirajući ga na svoje prirodno stanje, što se odražava kao srebrna površina koja pokriva bakrenu žicu (gornja slika).
indeks
- 1 Reakcije pomaka
- 1.1 Jednostavno
- 1.2 Dvostruko
- 2 Primjeri
- 2.1 Jednostavno
- 2.2 Dvostruko
- 3 Reference
Reakcije pomaka
jednostavan
Zamjena vodika i metala
Gornja slika prikazuje stupac u opadajućem redu aktivnosti, ističući molekulu vodika. Metali koji su iznad njega mogu ga zamijeniti u ne-oksidirajućim kiselinama (HCl, HF, H2SW4, itd.), a oni ispod njega neće uopće reagirati.
Jednostavna reakcija zamjene može se opisati sljedećom općom jednadžbom:
A + BC => AB + C
A pomiče se na C, što može biti H molekula2 ili drugi metal. Da H2 nastaje redukcijom iona H+ (2H+ + 2e- => H2), onda vrsta A obavezno - za očuvanje mase i energije - mora doprinijeti elektronima: mora biti oksidirana.
S druge strane, ako su A i C metalne vrste, ali C je u ionskom obliku (M+) i A u svom prirodnom stanju, tada će se reakcija pomaka dogoditi samo ako je A aktivniji od C, što potiče potonje da prihvati da se elektroni reduciraju u svoje metalno stanje (M).
Zamjena s halogenima
Na isti način, halogeni (F, Cl, Br, I, At) mogu se kretati međusobno, ali nakon još jednog niza aktivnosti. Za njih se aktivnost smanjuje kako se spuštamo kroz skupinu 7A (ili 17): I Na primjer, sljedeća reakcija se događa prirodno: F2(g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I2(S) Međutim, ovaj drugi ne proizvodi nikakav proizvod iz razloga koji su upravo objašnjeni: ja2(s) + NaF (ac) => X U gornjoj jednadžbi X znači da nema reakcije. Ovim se znanjem može predvidjeti koja smjesa halogenih soli s čistim elementima potječe od proizvoda. Kao mnemoničko pravilo, jod (ljubičasta hlapljiva kruta tvar) ne istiskuje nijedan drugi halogen, ali ga ostali istiskuju kada je u ionskom obliku (Na+ ja-). Reakcija dvostruke zamjene, također poznata kao metatezna reakcija, predstavljena je kako slijedi: AB + CD => AD + CB Ovaj put ne samo da A zamjenjuje C, nego i B izmješta D. Ovaj tip pomaka događa se samo kada se miješaju otopine topljivih soli i nastaje talog; to jest, AD ili CB moraju biti netopljivi i imati jake elektrostatske interakcije. Na primjer, kada se miješaju otopine KBr i AgNO3, četiri iona su mobilizirana kroz medij da bi se oblikovali odgovarajući parovi jednadžbe: KBr (ac) + AgNO3(ac) => AgBr (s) + KNO3(Aq) Ag ioni+ i Br- tvore talog srebrovog bromida, dok K+ i NO3- ne može im se narediti da daju kristal kalijevog nitrata. Kada se kiselina neutralizira s bazom, dolazi do dvostruke reakcije premještanja: HCl (ac) + NaOH (ac) => NaCl (ac) + H2O (l) Ovdje se ne stvara precipitat jer je natrijev klorid sol vrlo topiva u vodi, ali dolazi do promjene pH vrijednosti, koja podešava vrijednost blizu 7. Međutim, u sljedećoj reakciji istodobno dolazi do promjene pH i stvaranja taloga: H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2 => Ca3(PO4)2(s) + 3H2O (l) Kalcijev fosfat je netopiv, taloži se kao bijela krutina, a istovremeno se fosforna kiselina neutralizira kalcijevim hidroksidom. Cu (s) + 2AgNO3(ac) => Cu (br3)2(ac) + 2Ag (s) To je reakcija slike bakrene žice. Ako pogledate niz kemijskih aktivnosti za metale, otkrit ćete da je bakar iznad srebra, tako da ga možete premjestiti. Zn (s) + CuSO4(ac) => ZnSO4(ac) + Cu (s) S ovom drugom reakcijom događa se suprotno: sada plavkasta otopina CuSO4 postaje transparentan jer se bakar taloži kao metal i istovremeno se metalni cink raspada u topljivoj soli cinkovog sulfata. 2Al (s) + 3NiBr2(ac) => 2AlBr3(ac) + 3Ni (s) Opet, ova reakcija se događa zato što je aluminij iznad nikla u nizu kemijskih aktivnosti. Sn (s) + H2SW4(ac) => SnSO4(ac) + H2(G) Tin ovdje zamjenjuje vodik, iako je vrlo blizu njega u seriji. 2K (s) + 2H2O (l) => 2KOH (ac) + H2(G) Konačno, oni metali koji su u najvišem dijelu serije su toliko reaktivni da istiskuju čak i vodik molekula vode, stvarajući vrlo egzotermnu (i eksplozivnu) reakciju.. Zn (NO3)2(ac) + 2NaOH (ac) => Zn (OH)2(s) + 2NaNO3(Aq) Iako baza ne neutralizira bilo koju kiselinu, OH ioni- osjećaju više afiniteta za Zn2+ da IONI NE3-; zbog toga dolazi do dvostrukog istiskivanja. Cu (br3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(Aq) Ova reakcija je vrlo slična prethodnoj, s tom razlikom da su oba spoja soli otopljene u vodi.dvostruki
Reakcija neutralizacije kiseline i baze
Primjeri
jednostavan
dvostruki
reference