DVIGUBO PAKEITIMO REAKCIJA: TIPAI IR PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Dvigubo pakeisti , du kartus tūris arba Metatēze reakcija yra ta, kurioje dvigubo jonų mainų įvyksta tarp dviejų junginių, be bet kuris iš šių oksiduodamiesi arba sumažinti. Tai viena elementariausių cheminių reakcijų.

Naujieji ryšiai susidaro dėl didelių joninių elektrostatinių patrauklių jėgų. Taip pat reakcija skatina stabiliausių rūšių, daugiausia vandens molekulių, susidarymą. Žemiau pateiktoje nuotraukoje parodyta bendroji dvigubo pakeitimo reakcijos cheminė lygtis.

Pradiniai junginiai AX ir BY reaguoja keisdamiesi „savo partneriais“ ir taip sudaro du naujus junginius: AY ir BX. Ši reakcija įvyksta tik tada, kai A ir Y yra labiau susiję nei A ir B, arba jei BX ryšiai yra stabilesni nei BY. Kadangi reakcija yra paprastas jonų mainai, nei jonai nei įgyja, nei praranda elektronus (redokso reakcija).

Taigi, jei A yra katijonas su +1 krūviu junginyje AX, jis turės tą patį +1 krūvį junginyje AY. Tas pats pasakytina apie likusius „laiškus“. Ši reakcija yra rūgščių-šarmų reakcijų ir nuosėdų susidarymo palaikymas.

Tipai

Neutralizacija

Stipri rūgštis reaguoja su stipria baze, sudarydama tirpias druskas ir vandenį. Kai vienas iš dviejų - rūgštis arba bazė - yra silpnas, pagaminta druska nėra visiškai jonizuota; ty vandeninėje terpėje, galinčioje hidrolizuotis. Taip pat rūgštį arba bazę galima neutralizuoti druska.

Aukščiau pateiktą informaciją vėlgi gali pavaizduoti cheminė lygtis su raidėmis AXBY. Tačiau, kadangi Bronsted rūgštingumo yra nurodyta tik H ⁺ ir OH ^- jonai , jų tada, ateina į atstovauja raides A ir Y:

HX + BOH => HOH + BX

Ši cheminė lygtis atitinka neutralizavimą, tai yra tiesiog reakcija tarp HX rūgšties ir BOH bazės, kad būtų gautas HOH (H ₂ O) ir BX druska, kuri gali būti arba netirpi vandenyje.

Jo skeletas gali kisti atsižvelgiant į stechiometrinius koeficientus arba rūgšties pobūdį (jei ji yra organinė ar neorganinė).

Krituliai

Tokio tipo reakcijose vienas iš produktų netirpsta terpėje, paprastai vandeniniame, ir nusėda (kieta medžiaga nusėda iš likusio tirpalo).

Schema yra tokia: du tirpūs junginiai, AX ir BY, yra sumaišyti ir vienas iš produktų, AY arba BX, nusėda, priklausys nuo tirpumo taisyklių:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

Tuo atveju, kai tiek AY, tiek BX netirpsta vandenyje, išsisklaidys jonų, turinčių stipriausią elektrostatinę sąveiką, pora, kurią kiekybiškai gali atspindėti jų tirpumo konstantų vertės (Kps).

Tačiau daugelyje kritulių reakcijų viena druska tirpsta, kita - nusėda. Tame pačiame medžiagų mišinyje gali vykti abi reakcijos - neutralizavimas ir nusodinimas.

Pavyzdžiai

1 pavyzdys

HCl (aq) + NaOH (aq) => H ₂ O (l) + NaCl (aq)

Kokia tai reakcija? Druskos rūgštis reaguoja su natrio hidroksidu, susidarant vandeniui ir natrio chloridui. Kadangi NaCl labai gerai tirpsta vandeninėje terpėje, taip pat buvo suformuota vandens molekulė, 1 pavyzdyje nurodyta reakcija yra neutralizacija.

2 pavyzdys

Cu (NO ₃ ) ₂ (aq) + Na ₂ S (aq) => CuS (s) + 2NaNO ₃ (aq)

Šioje reakcijoje nėra nei H ^+, nei OH ^- jonų , o vandens molekulė nėra dešinėje cheminės lygties pusėje.

Vario (II) nitratas arba vario nitratas jonus keičia natrio sulfidu. Vario sulfidas yra netirpus, nusėda skirtingai nei natrio nitratas, tirpi druska.

Cu (NO ₃ ) ₂ tirpalas yra melsvai, o Na ₂ S tirpalas yra gelsvas. Kai abu sumaišomi, spalvos išnyksta ir nusėda CuS, kuris yra gelsvai kietas.

3 pavyzdys

CH ₃ COOH (aq) + NaOH (aq) => CH ₃ COONa (aq) + H ₂ O (l)

Vėlgi, tai yra dar viena neutralizacijos reakcija. Acto rūgštis reaguoja su natrio hidroksidu, sudarydama natrio acetato druską ir vandens molekulę.

Priešingai nei 1 pavyzdyje, natrio acetatas nėra visiškai jonizuota druska, nes anijonas yra hidrolizuotas:

CH ₃ COO ^- (aq) + H ₂ O (l) <=> CH ₃ COOH (aq) + OH ^- (aq)

4 pavyzdys

2HI (vand) + CaCO ₃ (-ai) => H ₂ CO ₃ (aq) + KSI ₂ (aq)

Vykstant šiai reakcijai, kuri, atrodo, nėra neutralizuojanti, hidrojodinė rūgštis visiškai reaguoja su kalkakmeniu, sukurdama angliarūgštę ir kalcio jodidą. Be to, šilumos išsiskyrimas (egzoterminė reakcija) angliarūgštę suskaido į anglies dioksidą ir vandenį:

H ₂ CO ₃ (aq) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l)

Bendra reakcija yra tokia:

2HI (aq) + CaCO ₃ (s) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l) + Ca I ₂ (aq)

Taip pat kalcio karbonatas, pagrindinė druska, neutralizuoja hidrojodido rūgštį.

5 pavyzdys

AgNO ₃ (aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO ₃ (aq)

Sidabro nitratas keičia jonus su natrio chloridu, sudarydamas netirpią druskos sidabro chloridą (balkšvas nuosėdas) ir natrio nitratą.

6 pavyzdys

2H ₃ PO ₄ (aq) + 3Ca (OH) ₂ (aq) => 6H ₂ O (l) + Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ (s)

Fosforo rūgštis neutralizuojama kalcio hidroksidu, todėl susidaro netirpus druskos kalcio fosfatas ir šeši moliai vandens molekulių.

Tai yra abiejų tipų dvigubo pakeitimo reakcijos pavyzdys: rūgšties neutralizavimas ir netirpios druskos nusodinimas.

7 pavyzdys

K ₂ S (aq) + MgSO ₄ (aq) => K ₂ SO ₄ (aq) + MgS (s)

Kalio sulfidas reaguoja su magnio sulfatu, sujungdamas ^S2– ir Mg2 ⁺ jonus į tirpalą, kad susidarytų netirpi magnio sulfido druska ir tirpi kalio sulfato druska.

8 pavyzdys

Na ₂ S (vand) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H ₂ S (g)

Natrio sulfidas neutralizuoja druskos rūgštį, sudarydamas natrio chloridą ir vandenilio sulfidą.

Šios reakcijos metu susidaro ne vanduo (skirtingai nuo dažniausiai pasitaikančių neutralizavimų), o ne elektrolitinė molekulės vandenilio sulfidas, kurio supuvusių kiaušinių kvapas yra labai nemalonus. H ₂ S išeina iš dujų forma tirpalo ir rūšies lieka ištirpusių poilsio.

Nuorodos

1. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis, p. 150–155.
2. Quimicas.net (2018). Dvigubo pakaitų reakcijos pavyzdžiai. Gauta 2018 m. Gegužės 28 d. Iš: quimicas.net
3. Metatezės reakcijos. Gauta 2018 m. Gegužės 28 d. Iš: science.uwaterloo.ca
4. Khano akademija. (2018 m.). Dvigubos pakeitimo reakcijos. Gauta 2018 m. Gegužės 28 d. Iš: khanacademy.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2016 m. Gegužės 8 d.). Dvigubos pakaitinės reakcijos apibrėžimas. Gauta 2018 m. Gegužės 28 d. Iš: thinkco.com