Einzelne, doppelte Verdrängungsreaktionen und Beispiele



Die Verdrängungsreaktionen sie sind alle diejenigen, in denen eine chemische Spezies eine andere in einer Verbindung verdrängt. Diese Verschiebung kann einfach oder doppelt sein, wobei sie sich darin unterscheidet, dass sie im ersten ein Element ist, das sich bewegt, während es im zweiten eine Änderung von "Paaren" zwischen zwei Verbindungen gibt.

Diese Arten von Reaktionen sind nur unter bestimmten Bedingungen möglich: Eine der Spezies muss eine Oxidationszahl von null haben, oder alle müssen notwendigerweise ionisiert sein. Was bedeutet eine Nulloxidationszahl? Es bedeutet, dass die Art in ihrem natürlichen Zustand ist.

Ein sehr anschauliches Beispiel für den obigen Ansatz ist die Reaktion zwischen einem Kupferdraht und einer Silbernitratlösung. Da Kupfer ein Metall in seinem natürlichen Zustand ist, ist seine Oxidationszahl Null; Auf der anderen Seite ist Silber +1 (Ag+), die zusammen mit den Nitrationen (NO3-).

Metalle liefern Elektronen, aber einige sind aktiver als andere; Dies bedeutet, dass nicht alle Metalle so leicht oxidieren. Weil Kupfer aktiver ist als Silber, gibt es seine Elektronen ab und reduziert sie in seinen natürlichen Zustand, der sich als eine Silberoberfläche reflektiert, die den Kupferdraht bedeckt (oberes Bild).

Index

  • 1 Verdrängungsreaktionen
    • 1.1 Einfach
    • 1.2 Doppelt
  • 2 Beispiele
    • 2.1 Einfach
    • 2.2 Doppelt
  • 3 Referenzen

Verdrängungsreaktionen

Einfach

Verdrängung von Wasserstoff und Metallen

Das obere Bild zeigt eine Spalte in absteigender Reihenfolge der Aktivität und hebt das Wasserstoffmolekül hervor. Jene Metalle, die darüber liegen, können es in nicht oxidierenden Säuren (HCl, HF, H) verdrängen2SO4usw.), und diejenigen darunter werden überhaupt nicht reagieren.

Die einfache Verdrängungsreaktion kann durch die folgende allgemeine Gleichung beschrieben werden:

A + BC => AB + C

A verschiebt sich zu C, welches das H-Molekül sein kann2 oder ein anderes Metall. Ja H2 entsteht durch die Reduktion von H-Ionen+ (2H+ + 2e- => H2), dann muss die Spezies A zwingend - zur Erhaltung von Masse und Energie - die Elektronen bereitstellen: Sie muss oxidiert werden.

Auf der anderen Seite, wenn A und C metallische Spezies sind, aber C in der ionischen Form ist (M+) und A in seinem natürlichen Zustand, dann tritt die Verschiebungsreaktion nur dann auf, wenn A aktiver als C ist, was Letzteres dazu zwingt, die Elektronen zu akzeptieren, die in ihren metallischen Zustand (M) reduziert werden sollen.

Verschiebung mit Halogenen

Auf die gleiche Weise können sich Halogene (F, Cl, Br, I, At) untereinander bewegen, aber einer anderen Reihe von Aktivitäten folgen. Für diese nimmt die Aktivität ab, wenn man durch Gruppe 7A (oder 17) absinkt: I<><>

Zum Beispiel tritt die folgende Reaktion natürlich auf:

F2(g) + 2Nal (ac) => 2NaF (ac) + I2(s)

Allerdings produziert dieser aus den eben genannten Gründen kein Produkt:

Ich2(s) + NaF (ac) => X

In der vorherigen Gleichung bedeutet X, dass es keine Reaktion gibt.

Mit diesem Wissen kann vorausgesagt werden, welche Mischung von Halogensalzen mit reinen Elementen Produkte hervorbringt. Als eine mnemonische Regel verdrängt Jod (violetter flüchtiger Feststoff) keines der anderen Halogene, aber die anderen verdrängen es, wenn es in ionischer Form vorliegt (Na+ Ich-).

Doppelt

Die doppelte Verdrängungsreaktion, auch als Metathesereaktion bekannt, wird wie folgt dargestellt:

AB + CD => AD + CB

Diesmal verdrängt nicht nur A C, sondern auch B verdrängt D. Diese Art der Verdrängung tritt nur dann auf, wenn Lösungen löslicher Salze gemischt und ein Niederschlag gebildet wird; Das heißt, AD oder CB müssen unlöslich sein und starke elektrostatische Wechselwirkungen aufweisen.

Zum Beispiel, wenn Lösungen von KBr und AgNO gemischt werden3werden die vier Ionen durch das Medium mobilisiert, um die entsprechenden Paare der Gleichung zu bilden:

KBr (ac) + AgNO3(ac) => AgBr (s) + KNO3(ac)

Ag-Ionen+ und Br- bilden den Niederschlag von Silberbromid, während K+ und NEIN3- Sie können nicht befohlen werden, einen Kristall aus Kaliumnitrat zu bilden.

Säure-Base-Neutralisationsreaktion

Wenn eine Säure mit einer Base neutralisiert wird, tritt eine doppelte Verdrängungsreaktion auf:

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

Hier wird kein Niederschlag gebildet, da Natriumchlorid ein sehr wasserlösliches Salz ist, aber eine pH-Änderung auftritt, die sich auf einen Wert nahe 7 einstellt.

Bei der nächsten Reaktion tritt jedoch gleichzeitig eine pH-Änderung und die Bildung eines Niederschlags auf:

H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2 => Ca3(PO4)2(s) + 3H2O (l)

Calciumphosphat ist unlöslich und fällt als weißer Feststoff aus, während gleichzeitig Phosphorsäure mit Calciumhydroxid neutralisiert wird.

Beispiele

Einfach

Cu (s) + 2AgNO3(ac) => Cu (NO3)2(ac) + 2Ag (s)

Dies ist die Reaktion des Bildes des Kupferdrahtes. Wenn Sie sich die Reihe von chemischen Aktivitäten für Metalle ansehen, werden Sie feststellen, dass Kupfer über Silber liegt, so dass Sie es bewegen können.

Zn (s) + CuSO4(ac) => ZnSO4(ac) + Cu (s)

Mit dieser anderen Reaktion geschieht das Gegenteil: jetzt die bläuliche Lösung von CuSO4 es wird transparent, wenn Kupfer als Metall ausfällt und gleichzeitig das metallische Zink in das lösliche Salz von Zinksulfat zerfällt.

2Al (s) + 3NiBr2(ac) => 2AlBr3(ac) + 3Ni (s)

Wiederum tritt diese Reaktion auf, weil das Aluminium in der Reihe der chemischen Aktivitäten über dem Nickel liegt.

Sn (s) + H2SO4(ac) => SnSO4(ac) + H2(G)

Zinn verdrängt hier Wasserstoff, obwohl es in der Serie sehr nahe ist.

2K (s) + 2H2O (I) => 2 KOH (ac) + H2(G)

Schließlich sind jene Metalle, die sich im höchsten Teil der Reihe befinden, so reaktiv, dass sie sogar den Wasserstoff der Wassermoleküle verdrängen, was eine sehr exotherme (und explosive) Reaktion erzeugt.

Doppelt

Zn (Nr3)2(ac) + 2NaOH (ac) => Zn (OH)2(s) + 2NaNO3(ac)

Die Base neutralisiert zwar keine Säure, aber die OH-Ionen- Sie fühlen sich mehr Affinität für Zn2+ dass die Ionen nicht3-; Aus diesem Grund tritt die doppelte Verschiebung auf.

Cu (Nr3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(ac)

Diese Reaktion ist der vorherigen sehr ähnlich, mit dem Unterschied, dass beide Verbindungen in Wasser gelöste Salze sind.

Referenzen

  1. Whitten, Davis, Peck und Stanley. Chemie (8. Ausgabe). CENGE Learning, S. 145-150.
  2. Toby Hudson. (3. April 2012). Ausfällung von Silber auf Kupfer. [Abbildung] Genommen von: commons.wikimedia.org
  3. Helmenstin, Anne Marie, Ph.D. (3. Mai 2018). Was ist eine Verdrängungsreaktion in der Chemie? Genommen von: thoughtco.com
  4. amrita.olabs.edu.in,. (2011). Einzelverdrängungsreaktion. Genommen von: amrita.olabs.edu.in
  5. Byjus. (15. September 2017). Verdrängungsreaktionen. Genommen von: byjus.com
  6. Arten von chemischen Reaktionen: Einzel- und Doppel-Displacement-Reaktionen. Genommen von: jsmith.cis.byuh.edu