- Veidi
- Neitralizācija
- Nokrišņi
- Piemēri
- 1. piemērs
- 2. piemērs
- 3. piemērs
- 4. piemērs
- 5. piemērs
- 6. piemērs
- 7. piemērs
- 8. piemērs
- Atsauces
Double aizvietošana , double nobīde vai aizstāšana reakcija ir tāda, kur notiek dubultā jonu apmaiņa starp diviem savienojumiem, bez jebkurš no šiem tiek oksidēts vai samazināts. Tā ir viena no elementārākajām ķīmiskajām reakcijām.
Jaunās saites veido lieli elektrostatiski pievilcīgi spēki starp joniem. Tāpat reakcija veicina stabilāko sugu, galvenokārt ūdens molekulas, veidošanos. Zemāk redzamais attēls ilustrē divkāršās aizvietošanas reakcijas vispārīgo ķīmisko vienādojumu.
Sākotnējie savienojumi AX un BY reaģē, apmainoties ar "saviem partneriem", un tādējādi veido divus jaunus savienojumus: AY un BX. Šī reakcija rodas tikai tad, ja A un Y ir vairāk saistīti nekā A un B vai ja BX saites ir stabilākas nekā BY. Tā kā reakcija ir vienkārša jonu apmaiņa, neviens jons neiegūst un nezaudē elektronus (redoksreakcija).
Tādējādi, ja A ir katjons ar +1 lādiņu savienojumā AX, tam būs tāds pats +1 lādiņš savienojumā AY. Tas pats attiecas uz pārējiem "burtiem". Šis reakcijas veids ir skābes bāzes reakciju un nogulšņu veidošanās atbalsts.
Veidi
Neitralizācija
Spēcīga skābe reaģē ar spēcīgu bāzi, veidojot šķīstošus sāļus un ūdeni. Kad viens no diviem - skābe vai bāze - ir vāja, iegūtais sāls nav pilnībā jonizēts; tas ir, ūdens vidē, kas spēj hidrolizēties. Tāpat skābi vai bāzi var neitralizēt ar sāli.
Iepriekš minēto var atkal attēlot ar ķīmisko vienādojumu ar burtiem AXBY. Tomēr, tā kā Brønsted skābumu ir indicēts tikai ar H + un OH - joni , tie tad nāk pārstāvēt burtiem A un Y:
HX + BOH => HOH + BX
Šis ķīmiskais vienādojums atbilst neitralizācijai, kas ir vienkārši reakcija starp HX skābi un BOH bāzi, lai iegūtu HOH (H 2 O) un BX sāli, kas var šķīst vai nebūt ūdenī.
Tās skelets var mainīties atkarībā no stehiometriskajiem koeficientiem vai skābes rakstura (ja tā ir organiska vai neorganiska).
Nokrišņi
Šāda veida reakcijās viens no produktiem vidē nešķīst, parasti ir ūdens un izgulsnējas (cietā viela nogulsnējas no pārējā šķīduma).
Shēma ir šāda: tiek sajaukti divi šķīstoši savienojumi, AX un BY, un viens no produktiem, AY vai BX, izgulsnējas, kas būs atkarīgs no šķīdības noteikumiem:
AX + BY => AY (s) + BX
AX + BY => AY + BX (s)
Gadījumā, ja gan AY, gan BX nešķīst ūdenī, izgulsnējas jonu pāri, kuriem ir visspēcīgākā elektrostatiskā mijiedarbība, ko kvantitatīvi var atspoguļot to šķīdības konstantes (Kps) vērtībās.
Tomēr lielākajā daļā nokrišņu reakciju viens sāls ir šķīstošs, bet otrs - nogulsnējas. Abas reakcijas - neitralizācija un nokrišņi - var notikt vienā un tajā pašā vielu maisījumā.
Piemēri
1. piemērs
HCl (aq) + NaOH (aq) => H 2 O (l) + NaCl (aq)
Kāda ir šī reakcija? Sālsskābe reaģē ar nātrija hidroksīdu, kā rezultātā veidojot ūdeni un nātrija hlorīdu. Tā kā NaCl ļoti labi šķīst ūdens vidē un izveidojās arī ūdens molekula, 1. piemēra reakcija ir neitralizācija.
2. piemērs
Cu (NO 3 ) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (s) + 2NaNO 3 (aq)
Šajā reakcijā nav ne H +, ne OH - jonu , un arī ūdens molekula nav ķīmiskā vienādojuma labajā pusē.
Vara (II) nitrāts vai vara nitrāts apmaina jonus ar nātrija sulfīdu. Vara sulfīds nešķīst, atšķirībā no nātrija nitrāta, kas ir šķīstošs sāls, izgulsnējas.
Cu (NO 3 ) 2 šķīdums ir zilgani, bet Na 2 S šķīdums ir dzeltenīgi. Kad abi ir sajaukti, krāsas izzūd un izdalās CuS, kas ir melnīgi cieta viela.
3. piemērs
CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) => CH 3 COONa (aq) + H 2 O (l)
Atkal šī ir vēl viena neitralizācijas reakcija. Etiķskābe reaģē ar nātrija hidroksīdu, veidojot nātrija acetāta sāli un ūdens molekulu.
Atšķirībā no 1. piemēra, nātrija acetāts nav pilnīgi jonizēts sāls, jo anjons tiek hidrolizēts:
CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) <=> CH 3 COOH (aq) + OH - (aq)
4. piemērs
2HI (aq) + CaCO 3 (s) => H 2 CO 3 (aq) + Cai 2 (aq)
Šajā reakcijā, kas, neraugoties uz neitralizāciju, sālsskābe pilnībā reaģē ar kaļķakmeni, veidojot ogļskābi un kalcija jodīdu. Turklāt siltuma izdalīšanās (eksotermiska reakcija) ogļskābi sadalās oglekļa dioksīdā un ūdenī:
H 2 CO 3 (aq) => CO 2 (g) + H 2 O (l)
Kopējā reakcija ir šāda:
2HI (aq) + CaCO 3 (s) => CO 2 (g) + H 2 O (l) + Cai 2 (aq)
Arī kalcija karbonāts, bāzes sāls, neitralizē jodskābi.
5. piemērs
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
Sudraba nitrāts apmaina jonus ar nātrija hlorīdu, tādējādi veidojot nešķīstošu sāls sudraba hlorīdu (bālganas nogulsnes) un nātrija nitrātu.
6. piemērs
2H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 (aq) => 6H 2 O (l) + Ca 3 (PO 4 ) 2 (s)
Fosforskābi neitralizē ar kalcija hidroksīdu, tādējādi veidojot nešķīstošu sāls kalcija fosfātu un sešus molus ūdens molekulu.
Šis ir abu veidu dubultās aizvietošanas reakcijas piemērs: skābes neitralizēšana un nešķīstoša sāls nogulsnēšanās.
7. piemērs
K 2 S (aq) + MgSO 4 (aq) => K 2 SO 4 (aq) + MgS (s)
Kālija sulfīds reaģē ar magnija sulfātu, apvienojot S2– un Mg 2+ jonus šķīdumā , veidojot nešķīstošu magnija sulfīda sāli un šķīstošo kālija sulfāta sāli.
8. piemērs
Na 2 S (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H 2 S (g)
Nātrija sulfīds neitralizē sālsskābi, veidojot nātrija hlorīdu un sērūdeņradi.
Šajā reakcijā neveidojas ūdens (atšķirībā no visbiežāk sastopamajām neitralizācijām), bet neelektrolītiskā molekulas sērūdeņradis, kura sapuvušo olu smarža ir ļoti nepatīkama. H 2 S izdalās no šķīduma gāzveida formā, un pārējās sugas paliek izšķīdušas.
Atsauces
- Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. Ķīmija. (8. izd.). CENGAGE mācīšanās, 150.-155. Lpp.
- Quimicas.net (2018). Divkāršās aizvietošanas reakcijas piemēri. Saņemts 2018. gada 28. maijā no: quimicas.net
- Metatēzes reakcijas. Saņemts 2018. gada 28. maijā no: science.uwaterloo.ca
- Hanas akadēmija. (2018). Divkāršas aizvietošanas reakcijas. Saņemts 2018. gada 28. maijā no: khanacademy.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2016. gada 8. maijs). Divkāršās aizvietošanas reakcijas definīcija. Saņemts 2018. gada 28. maijā no: domaco.com