Врсте реакција двоструке супституције и примери

Тхе реакција двоструке супституције, двоструког померања или метатезе, је она у којој се јавља двострука јонска размена између два једињења, без било које од ових оксидирајућих или редукованих. То је једна од најосновнијих хемијских реакција.

Нове везе формирају велике електростатичке силе привлачења између јона. Такође, реакција фаворизује формирање стабилнијих врста, као што је молекул воде, углавном. Општа хемијска једначина за реакцију двоструке супституције је приказана на доњој слици.

Почетна једињења АКС и БИ реагују размјеном "својих партнера" ​​и тако формирају два нова једињења: АИ и БКС. Ова реакција се јавља ако и само ако су А и И више повезани од А и Б, или ако су БКС везе стабилније од оних код БИ. Пошто је реакција једноставна размена јона, ниједна од њих не добија или губи електроне (редокс реакција).

Према томе, ако је А катион набоја +1 у једињењу АКС, он ће имати исто задужење +1 у једињењу АИ. Исто важи и за остала "писма". Овај тип реакције је подршка киселинско-базним реакцијама и формирању преципитата.

Индек

• 1 Типови
  • 1.1 Неутрализација
  • 1.2 Падавине
• 2 Примери
  • 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 Референце

Типови

Неутрализација

Јака киселина реагује са јаком базом да би произвела растворљиве соли и воду. Када је једна од две - киселина или база - слаба, произведена со није потпуно јонизована; то јест, у воденој средини која је способна за хидролизу. Слично томе, киселина или база могу бити неутрализовани са соли.

Горе наведено може поново бити представљено хемијском једнаџбом са словима АКСБИ. Међутим, пошто је Брøнстедова киселост назначена само Х јонима⁺ и ОХ^-, они долазе да представљају слова А и И:

ХКС + БОХ => ХОХ + БКС

Ова хемијска једначина одговара неутрализацији, која је једноставно реакција између ХКС киселине и БОХ базе за производњу ХОХ (Х)₂О) и БКС со, која може или не мора бити растворљива у води.

Ваш костур може варирати у складу са стехиометријским коефицијентима или природом киселине (било органске или неорганске).

Падавине

У овој врсти реакције један од производа је нерастворљив у средству, генерално воден, и таложи се (чврста супстанца се стврдњава из остатка раствора).

Шема је следећа: два растворна једињења, АКС и БИ, су мешана, и један од производа, АИ или БКС, преципитира, што ће зависити од правила растворљивости:

АКС + БИ => АИ (с) + БКС

АКС + БИ => АИ + БКС (с)

У случају да су и АИ и БКС били нерастворљиви у води, тај пар јона који показују најјаче електростатске интеракције ће се преципитирати, што се може квантитативно одразити на њихове вредности константи растворљивости (Кпс).

Међутим, у већини реакција преципитације, једна сол је растворљива, а друга се таложи. И реакције - неутрализација и таложење - могу се појавити у истој мешавини супстанци.

Примери

Пример 1

ХЦл (ац) + НаОХ (ац) => Х₂О (л) + НаЦл (ац)

Каква је ово реакција? Хлороводонична киселина реагује са натријум хидроксидом, што доводи до настанка воде и натријум хлорида. Пошто је НаЦл веома растворљив у воденој средини, а формиран је и молекул воде, реакција из Примера 1 је неутрализација.

Пример 2

Цу (бр₃)₂(ац) + На₂С (ац) => ЦуС (с) + 2НаНО₃(ац)

У овој реакцији није присутан ни Хјон⁺ ни ОХ^-, и молекула воде се не посматра на десној страни хемијске једначине.

Бакар (ИИ) нитрат, или бакров нитрат, размењује јоне са натријум сулфидом. Бакар сулфид је нерастворљив, таложи се, за разлику од натријум нитрата, растворљиве соли.

Раствор Цу (НО₃)₂ плаво је, док је На₂С је жућкасто. Када се оба мешају, боје нестају и ЦуС преципитира, што је црнкаста чврста супстанца.

Пример 3

ЦХ₃ЦООХ (ац) + НаОХ (ац) => ЦХ₃ЦООНа (ац) + Х₂О (л)

Опет, ово је још једна реакција неутрализације. Сирћетна киселина реагује са натријум хидроксидом да би се добила натријум ацетатна со и молекул воде.

За разлику од примера 1, натријум ацетат није сол која је потпуно јонизована, пошто се анион хидролизује:

ЦХ₃ЦОО^-(ац) + Х₂О (л) <=> ЦХ₃ЦООХ (ац) + ОХ^-(ац)

Пример 4

2ХИ (ац) + ЦаЦО₃(с) => Х₂ЦО₃(ац) + ЦаИ₂(ац)

У овој реакцији, која, иако се не чини да неутрализује, хидридна киселина у потпуности реагује са кречњаком да би произвела угљеничну киселину и калцијум јодид. Поред тога, ослобађање топлоте (егзотермна реакција) разграђује угљен-киселину у угљен-диоксид и воду:

Х₂ЦО₃(ац) => ЦО₂(г) + Х₂О (л)

Глобална реакција остаје као:

2ХИ (ац) + ЦаЦО₃(с) => ЦО₂(г) + Х₂О (л) + ЦаИ₂(ац)

Такође, калцијум карбонат, базична со, неутралише хидридну киселину.

Пример 5

АгНО₃(ац) + НаЦл (ац) => АгЦл (с) + НаНО₃(ац)

Сребрни нитрат размењује јоне са натријум хлоридом, формирајући тако нерастворљиву со сребрног хлорида (беличасти талог) и натријум нитрат.

Пример 6

2Х₃ПО₄(ац) + 3Ца (ОХ)₂(ац) => 6Х₂О (л) + Ца₃(ПО₄)₂(с)

Фосфорна киселина се неутралише са калцијум-хидроксидом, услед чега настаје нерастворна сол калцијум фосфата и шест молова молекула воде..

Ово је пример двоструке реакције супституције оба типа: неутрализације киселине и таложења нерастворне соли.

Пример 7

К₂С (ац) + МгСО₄(ац) => К₂СО₄(ац) + МгС (с)

Калијум-сулфид реагује са магнезијум-сулфатом, док се иони С спајају у раствору^2- и Мг²⁺ да се формира нерастворна со магнезијум сулфид и растворна со калијум сулфат.

Пример 8

На₂С (ац) + ХЦл (ац) → НаЦл (ац) + Х₂С (г)

Натријум сулфид неутрализује хлороводоничну киселину, стварајући натријум хлорид и сумпороводик.

У овој реакцији се не ствара вода (за разлику од најчешћих неутрализација) већ неелектролитички молекул сумпороводика, чији је мирис трулих јаја веома непријатан. Тхе Х₂Изостаје растварање у гасовитом облику и остатак врста остаје растворен.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк & Станлеи. Цхемистри (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Леарнинг, стр. 150-155.
2. Куимицас.нет (2018). Примери двоструке реакције замене. Приступљено мај 28, 2018, од: куимицас.нет
3. Метатхесис Реацтионс. Преузето 28. маја 2018. године, из: сциенце.уватерлоо.ца
4. Кхан Ацадеми. (2018). Реакције двоструке замене. Преузето 28. маја 2018. године, од: кханацадеми.орг
5. Хелменстине, Анне Марие, Пх.Д. (8. мај 2016). Дефиниција реакције двоструке замене. Преузето 28. маја 2018. године, из: тхоугхтцо.цом