- Реакции на изместване
- прост
- Изместване на водород и метали
- Изместване с халогени
- двойно
- Реакция на неутрализация на киселинно-алкална основа
- Примери
- прост
- двойно
- Препратки
На изместване реакции са тези, в които химични видове пътува до друго съединение. Това изместване може да бъде просто или двойно, като се различава по това, че в първия е елемент, който се движи, докато във втория има промяна на "двойки" между две съединения.
Тези видове реакции са възможни само при определени условия: един от видовете трябва да има нула на окисление нула или всички задължително трябва да бъдат йонизирани. Какво означава нулево окислително число? Това означава, че видът е в естественото си състояние.
Много илюстративен пример на горния подход е реакцията между медна жица и разтвор на сребърен нитрат. Тъй като медта е метал в естественото си състояние, тогава окислителното й число е нула; От друга страна, тази на среброто е +1 (Ag +), която лежи разтворена заедно с нитратните йони (NO 3 -).
Металите се отказват от електрони, но някои са по-активни от други; Това означава, че не всички метали ръжда толкова лесно. Тъй като медта е по-активна от среброто, тя дарява своите електрони за нея, намалявайки я до естественото си състояние, отразена като сребърна повърхност, която покрива медната тел (изображение по-горе).
Реакции на изместване
прост
Изместване на водород и метали
Горното изображение показва колона в намаляващ ред на активност, подчертавайки водородната молекула. Тези метали над това ще могат да го изместят в неокисляващи киселини (HCl, HF, H 2 SO 4 и т.н.), а тези по-долу няма да реагират изобщо.
Простата реакция на изместване може да бъде описана със следното общо уравнение:
A + BC => AB + C
А разместване С, които могат да бъдат Н 2 молекула или друг метал. Ако H 2 е оформена чрез редукция на Н + йони (2Н + + 2е - => Н 2), след това видове задължително - поради запазването на маса и енергия - осигуряват електроните: тя трябва да бъде окислен.
От друга страна, ако A и C са метални видове, но C е в йонна форма (M +) и A в естественото си състояние, тогава реакцията на изместване ще се появи само ако A е по-активен от C, принуждавайки последното да приемат електрони, за да се намалят до тяхното метално състояние (M).
Изместване с халогени
По същия начин халогените (F, Cl, Br, I, At) могат да се движат един с друг, но следвайки друга поредица от дейности. За тях активността намалява, когато човек се спуска през група 7А (или 17): I
Например следната реакция протича естествено:
F 2 (g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I 2 (s)
Този друг обаче не произвежда никакви продукти по обяснените причини:
I 2 (s) + NaF (ac) => X
В горното уравнение X означава, че няма реакция.
С това знание може да се предвиди коя смес от халогенни соли с чистите елементи произвежда продукти. Като мнемоничен йод (летливо лилаво твърдо вещество) не измества нито един от другите халогени, но останалите го заместват, когато са в йонна форма (Na + I -).
двойно
Реакцията с двойно изместване, известна още като реакция на метатезата, е представена както следва:
AB + CD => AD + CB
Този път не само А измества С, но и В измества D. Този тип изместване възниква само когато смесите разтворими соли се образуват и се образува утайка; тоест AD или CB трябва да са неразтворими и да имат силни електростатични взаимодействия.
Например, при смесване на разтвори на KBr и AgNO 3, четирите йона се движат през средата, докато образуват съответните двойки от уравнението:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
Ag + и Br - йони образуват бромид утайката на сребро, а К + и NO 3 - не могат да бъдат подредени до кристална форма на калиев нитрат.
Реакция на неутрализация на киселинно-алкална основа
Когато една киселина се неутрализира с основа, възниква реакция на двойно изместване:
HCI (вод) + NaOH (воден) => NaCl (вод) + H 2 O (л)
Тук не се образува утайка, тъй като натриевият хлорид е много разтворима сол във вода, но настъпва промяна на pH, която се настройва на стойност, близка до 7.
При следващата реакция обаче промяната на рН и образуването на утайка настъпват едновременно:
H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 => Са 3 (PO 4) 2 (s) + 3H 2 O (l)
Калциевият фосфат е неразтворим, утаява се като бяло твърдо вещество, докато фосфорната киселина се неутрализира с калциев хидроксид.
Примери
прост
Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NO 3) 2 (aq) + 2Ag (s)
Това е реакцията на изображението на медната жица. Ако погледнете серията химични дейности за металите, ще откриете, че медта е над среброто, така че може да я измести.
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (s)
С тази друга реакция, обратното се случва: сега синкав разтвор на CuSO 4 става прозрачен като медните утаява като метал и, в същото време, на метален цинк разпада на разтворимия цинков сулфат сол.
2Al (s) + 3NiBr 2 (ac) => 2AlBr 3 (ac) + 3Ni (s)
Отново тази реакция възниква, защото алуминият е над никела в серията химични активности.
Sn (s) + H 2 SO 4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
Тук калайът измества водорода, въпреки че е много близък до него в серията.
2K (и) + 2Н 2 O (л) => 2KOH (вод) + Н 2 (г)
И накрая, тези метали, които са в най-високата част на серията, са толкова реактивни, че изместват дори водорода във водните молекули, генерирайки много екзотермична (и експлозивна) реакция.
двойно
Zn (NO 3) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
Въпреки че основата не неутрализира никаква киселина, OH - йоните имат по-голям афинитет към Zn 2+ от NO 3 - йони; поради тази причина възниква двойно изместване.
Cu (NO 3) 2 (вод) + Na 2 S (вод) => CuS (и) + 2NaNO 3 (воден)
Тази реакция е много подобна на предишната, с разликата, че и двете съединения са соли, разтворени във вода.
Препратки
- Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение, стр. 145-150.
- Тоби Хъдсън. (3 април 2012 г.). Утаяване на сребро върху мед., Взета от: commons.wikimedia.org
- Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (3 май 2018 г.). Какво представлява изместване на реакцията в химията? Взета от: thinkco.com
- amrita.olabs.edu.in,. (2011 г.). Реакция на едно изместване. Взета от: amrita.olabs.edu.in
- Byju му. (15 септември 2017 г.). Реакции на изместване. Взета от: byjus.com
- Видове химични реакции: реакции с единично и двойно изместване. Взета от: jsmith.cis.byuh.edu