Типы и примеры реакций двойного замещения

реакция двойной замены, двойного смещения или метатезиса - это такой, при котором двойной ионный обмен происходит между двумя соединениями, без какого-либо из них окисления или восстановления. Это одна из самых элементарных химических реакций.

Новые связи образованы большими электростатическими силами притяжения между ионами. Кроме того, реакция способствует образованию более стабильных частиц, таких как молекула воды, в основном. Общее химическое уравнение для реакции двойного замещения показано на нижнем изображении.

Исходные соединения AX и BY вступают в реакцию, обмениваясь «своими партнерами» и, таким образом, образуют два новых соединения: AY и BX. Эта реакция происходит тогда и только тогда, когда A и Y более связаны, чем A и B, или если ссылки BX более стабильны, чем ссылки BY. Поскольку реакция представляет собой простой обмен ионами, ни один из них не получает и не теряет электроны (окислительно-восстановительная реакция).

Таким образом, если A является катионом заряда +1 в соединении AX, он будет иметь такой же заряд +1 в соединении AY. То же самое относится и к остальным «буквам». Этот тип реакции является поддержкой кислотно-основных реакций и образования осадка.

индекс

• 1 Типы
  • 1.1 Нейтрализация
  • 1.2 Осадки
• 2 примера
  • 2.1 Пример 1
  • 2.2 Пример 2
  • 2.3 Пример 3
  • 2.4 Пример 4
  • 2.5 Пример 5
  • 2.6 Пример 6
  • 2.7 Пример 7
  • 2.8 Пример 8
• 3 Ссылки

тип

противодействие

Сильная кислота реагирует с сильным основанием с образованием растворимых солей и воды. Когда один из двух - кислота или основание - слаб, полученная соль не полностью ионизирована; то есть в водной среде, способной к гидролизу. Аналогично, кислоту или основание можно нейтрализовать солью..

Сказанное снова может быть представлено химическим уравнением с буквами AXBY. Однако, поскольку кислотность Бренстеда указывается только ионами H⁺ и ОН^-, тогда они представляют буквы A и Y:

HX + BOH => HOH + BX

Это химическое уравнение соответствует нейтрализации, которая представляет собой просто реакцию между кислотой HX и основанием BOH с образованием HOH (H₂O) и соль BX, которая может быть или не быть растворимой в воде.

Ваш скелет может варьироваться в зависимости от стехиометрических коэффициентов или природы кислоты (органической или неорганической).

осадки

В этом типе реакции один из продуктов нерастворим в среде, обычно в воде, и осаждается (твердое вещество затвердевает из остальной части раствора).

Схема следующая: смешиваются два растворимых соединения, AX и BY, и один из продуктов, AY или BX, выпадает в осадок, что будет зависеть от правил растворимости:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

В случае, когда AY и BX были нерастворимы в воде, эта пара ионов, которые демонстрируют наиболее сильные электростатические взаимодействия, выпадет в осадок, что может быть количественно отражено в их значениях констант растворимости (Kps).

Однако в большинстве реакций осаждения одна соль растворима, а другая осаждается. Обе реакции - нейтрализация и осаждение - могут происходить в одной и той же смеси веществ..

примеров

Пример 1

HCl (ac) + NaOH (ac) => H₂O (l) + NaCl (ac)

Что это за реакция? Соляная кислота вступает в реакцию с гидроксидом натрия, образуя при этом воду и хлорид натрия. Поскольку NaCl очень хорошо растворим в водной среде, и молекула воды также образовалась, реакция примера 1 является нейтрализацией.

Пример 2

Cu (НЕТ₃)₂(ac) + Na₂S (ac) => CuS (s) + 2NaNO₃(Aq)

В этой реакции не присутствует ни ион Н⁺ ни ОН^-, и молекула воды не наблюдается с правой стороны химического уравнения.

Нитрат меди (II), или нитрат меди, обменивает ионы с сульфидом натрия. Сульфид меди нерастворим, осаждается, в отличие от нитрата натрия, растворимая соль.

Раствор Cu (НЕТ₃)₂ это синий, а На₂S желтоватый. Когда оба смешаны, цвета исчезают, и CuS осаждается, который является черноватым твердым веществом.

Пример 3

СН₃COOH (ac) + NaOH (ac) => CH₃COONa (ac) + H₂O (l)

Опять же, это еще одна реакция нейтрализации. Уксусная кислота реагирует с гидроксидом натрия с образованием ацетатной соли натрия и молекулы воды.

В отличие от примера 1, ацетат натрия не является полностью ионизованной солью, поскольку анион гидролизуется:

СН₃COO^-(ac) + H₂O (l) <=> СН₃COOH (ac) + OH^-(Aq)

Пример 4

2HI (ac) + CaCO₃(s) => H₂Колорадо₃(ac) + CaI₂(Aq)

В этой реакции, которая, по-видимому, не нейтрализует, иодистая кислота полностью реагирует с известняком с образованием углекислоты и йодида кальция. Кроме того, при выделении тепла (экзотермическая реакция) углекислота разлагается на углекислый газ и воду:

H₂Колорадо₃(ac) => CO₂(г) + Н₂O (l)

Глобальная реакция остается такой:

2HI (ac) + CaCO₃(s) => CO₂(г) + Н₂O (l) + CaI₂(Aq)

Также карбонат кальция, основная соль, нейтрализует иодистую кислоту.

Пример 5

AgNO₃(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO₃(Aq)

Нитрат серебра обменивает ионы с хлоридом натрия, образуя нерастворимую соль хлорида серебра (беловатый осадок) и нитрат натрия.

Пример 6

2H₃ПО₄(ac) + 3Ca (OH)₂(ac) => 6H₂O (l) + Ca₃(РО₄)₂(S),

Фосфорная кислота нейтрализуется гидроксидом кальция, в результате чего образуется нерастворимая соль фосфата кальция и шесть молей молекул воды..

Это пример реакции двойного замещения обоих типов: нейтрализация кислоты и осаждение нерастворимой соли.

Пример 7

К₂S (ac) + MgSO₄(ac) => K₂SW₄(ac) + MgS (s)

Сульфид калия реагирует с сульфатом магния, ионы S собираются вместе в растворе^2- и Mg²⁺ с образованием нерастворимой соли сульфида магния и растворимой соли сульфата калия.

Пример 8

не доступно₂S (ac) + HCl (ac) → NaCl (ac) + H₂S (г)

Сульфид натрия нейтрализует соляную кислоту, образуя хлорид натрия и сероводород.

В этой реакции образуется не вода (в отличие от наиболее распространенных нейтрализаций), а неэлектролитическая молекула сероводорода, чей запах тухлых яиц очень неприятен. H₂S избегает растворения в газообразной форме, а остальные виды остаются растворенными.

ссылки

1. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. Химия. (8-е изд.). CENGAGE Learning, стр. 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Примеры реакции двойной замены. Получено 28 мая 2018 г., из: quimicas.net
3. Реакции метатезиса. Получено 28 мая 2018 г. из: science.uwaterloo.ca
4. Ханская академия. (2018). Реакции двойной замены. Получено 28 мая 2018 г. по адресу: khanacademy.org
5. Хельменстин, Анна Мари, доктор философии (8 мая 2016 г.) Определение реакции двойной замены. Получено 28 мая 2018 г.