- Reakce přemístění
- Jednoduchý
- Vytěsnění vodíku a kovů
- Výtlak s halogeny
- Dvojnásobek
- Neutralizační reakce na bázi kyseliny
- Příklady
- Jednoduchý
- Dvojnásobek
- Reference
Reakce vytěsnění jsou všechny ty, ve kterých chemický druh cestuje do jiného v rámci sloučeniny. Toto přemístění může být jednoduché nebo dvojité, liší se tím, že v prvním je to prvek, který je přemístěn, zatímco ve druhém je změna "párů" mezi dvěma sloučeninami.
Tyto typy reakcí jsou možné pouze za určitých podmínek: jeden druh musí mít oxidační číslo nula nebo všechny musí být nutně ionizovány. Co znamená oxidační číslo nula? To znamená, že druh je ve svém přirozeném stavu.
Velmi ilustrativním příkladem výše uvedeného přístupu je reakce mezi měděným drátem a roztokem dusičnanu stříbrného. Protože měď je kov ve svém přirozeném stavu, je jeho oxidační číslo nulové; Na druhé straně je to stříbro +1 (Ag +), které leží rozpuštěno společně s dusičnanovými ionty (NO 3 -).
Kovy se vzdávají elektronů, ale některé jsou aktivnější než jiné; To znamená, že ne všechny kovy tak snadno korodují. Protože měď je aktivnější než stříbro, věnuje jí své elektrony a redukuje ji do svého přirozeného stavu, což se odráží jako stříbrný povrch, který zakrývá měděný drát (obrázek výše).
Reakce přemístění
Jednoduchý
Vytěsnění vodíku a kovů
Horní obrázek ukazuje sloupec v klesajícím pořadí aktivity, zvýrazňující molekulu vodíku. Tyto kovy, které jsou nad to bude moci přemístit v neoxidačních kyselin (HCl, HF, H 2 SO 4, atd), a ty, které jsou pod nebude reagovat vůbec.
Jednoduchá reakce přemístění může být popsána následující obecnou rovnicí:
A + BC => AB + C
Vytlačuje C, které mohou být H 2 molekula nebo jiný kov. Jestliže H 2 je tvořen redukci H + ionty (2H + + 2e - => H 2), potom druh třeba - z důvodu zachování hmoty a energie - poskytovat elektrony: musí být oxidován.
Na druhé straně, pokud A a C jsou kovové druhy, ale C je v iontové formě (M +) a A v jeho přirozeném stavu, pak k vytěsňovací reakci dojde pouze tehdy, když A je aktivnější než C, což vynucuje druhé přijímat elektrony k redukci na jejich kovový stav (M).
Výtlak s halogeny
Stejně tak se halogeny (F, Cl, Br, I, At) mohou pohybovat spolu navzájem, ale sledovat další řadu činností. U těchto se aktivita snižuje, jak člověk sestupuje skrz skupinu 7A (nebo 17): I
Například následující reakce nastává přirozeně:
F 2 (g) + 2NaI (AC) => 2NaF (AC) + I 2 (s)
Tento druhý však nevyrábí žádné produkty z právě vysvětlených důvodů:
I 2 (s) + NaF (AC) => X
Ve výše uvedené rovnici X znamená, že nedochází k žádné reakci.
Na základě těchto znalostí lze předpovědět, která směs halogenových solí s čistými prvky produkuje produkty. Jako mnemonik jód (těkavá fialová pevná látka) nevytěsňuje žádný z ostatních halogenů, ale ostatní jej vytěsňují, když jsou v iontové formě (Na + I -).
Dvojnásobek
Reakce dvojitého vytlačení, známá také jako reakce metatheze, je znázorněna takto:
AB + CD => AD + CB
Tentokrát nejen A vytlačí C, ale také B nahradí D. Tento typ vytlačení nastane pouze tehdy, když se smísí roztoky rozpustných solí a vytvoří se sraženina; to znamená, že AD nebo CB musí být nerozpustné a musí mít silné elektrostatické interakce.
Například při míchání roztoků KBr a AgNO 3 se čtyři ionty pohybují médiem, dokud nevytvoří odpovídající dvojice rovnice:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
Ag + a Br - ionty tvoří sraženinu bromidu stříbrného, zatímco K + a NO 3 - nelze uspořádat tak, aby tvořily krystal dusičnanu draselného.
Neutralizační reakce na bázi kyseliny
Když je kyselina neutralizována zásadou, dochází k dvojnásobné vytěsňovací reakci:
HCl (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H 2 O (l)
Zde se nevytvoří žádná sraženina, protože chlorid sodný je velmi rozpustná sůl ve vodě, ale nastane změna pH, která se upraví na hodnotu blízkou 7.
V následující reakci však současně dochází ke změně pH a tvorbě sraženiny:
H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 => Ca 3 (PO 4) 2 (s) + 3H 2 O (l)
Fosforečnan vápenatý je nerozpustný a vysráží se jako bílá pevná látka, zatímco kyselina fosforečná je neutralizována hydroxidem vápenatým.
Příklady
Jednoduchý
Cu (y) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NO 3) 2 (aq) + 2Ag (y)
Toto je obrazová reakce měděného drátu. Pokud se podíváte na řadu chemických aktivit u kovů, zjistíte, že měď je nad stříbrem, takže ji může přemístit.
Zn (y) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (s)
S tímto jiné reakce, naopak dochází k: nyní modra roztoku CuSO 4 průhledné jako mědi sraženiny jako kov, a zároveň, že kovový zinek rozpadá do rozpustné soli síranu zinečnatého.
2AL (y) + 3NiBr 2 (AC) => 2AlBr 3 (AC) + 3Ni (y)
K této reakci opět dochází, protože hliník je v řadě chemických aktivit nad niklem.
Sn (y) + H 2 SO 4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
Zde cín vytlačuje vodík, i když je v řadě velmi blízko.
2K (s) + 2 H 2 O (l) => 2KOH (aq) + H 2 (g)
Konečně, ty kovy, které jsou v nejvyšší části řady, jsou tak reaktivní, že vytlačují dokonce i vodík v molekulách vody, což vytváří velmi exotermní (a výbušnou) reakci.
Dvojnásobek
Zn (NO 3) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
Ačkoli báze neneutralizuje žádnou kyselinu, OH - ionty mají větší afinitu k Zn 2+ než NO 3 - ionty; z tohoto důvodu dochází k dvojímu přemístění.
Cu (NO 3) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (y) + 2NaNO 3 (aq)
Tato reakce je velmi podobná předchozí, s tím rozdílem, že obě sloučeniny jsou soli rozpuštěné ve vodě.
Reference
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chemie. (8. ed.). CENGAGE Learning, str. 145-150.
- Toby Hudson. (3. dubna 2012). Srážky stříbra na mědi.. Převzato z: commons.wikimedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. května 2018). Co je substituční reakce v chemii? Převzato z: thinkco.com
- amrita.olabs.edu.in,. (2011). Jednorázová reakce. Převzato z: amrita.olabs.edu.in
- Byju. (15. září 2017). Posunové reakce. Převzato z: byjus.com
- Typy chemických reakcí: Reakce s jednoduchým a dvojitým nahrazením. Převzato z: jsmith.cis.byuh.edu