- Reacții de deplasare
- Simplu
- Deplasarea hidrogenului și a metalelor
- Deplasarea cu halogeni
- Dubla
- Reacție de neutralizare a acidului-bazei
- Exemple
- Simplu
- Dubla
- Referințe
De reacții de deplasare sunt acelea în care o specie chimică se deplasează la altul în cadrul unui compus. Această deplasare poate fi simplă sau dublă, diferind prin aceea că în primul este un element care este deplasat, în timp ce în al doilea are loc o schimbare de „perechi” între doi compuși.
Aceste tipuri de reacții sunt posibile numai în anumite condiții: una dintre specii trebuie să aibă un număr de oxidare de zero sau toate trebuie neapărat ionizate. Ce înseamnă un număr de oxidare de zero? Înseamnă că specia este în starea sa naturală.
Un exemplu foarte ilustrativ al abordării de mai sus este reacția dintre un fir de cupru și o soluție de azotat de argint. Deoarece cuprul este un metal în starea sa naturală, atunci numărul său de oxidare este zero; Pe de altă parte, cea a argintului este +1 (Ag + ), care se dizolvă împreună cu ionii de nitrat (NO 3 - ).
Metalele renunță la electroni, dar unii sunt mai activi decât alții; Aceasta înseamnă că nu toate metalele ruginesc atât de ușor. Deoarece cuprul este mai activ decât argintul, își donează electronii, reducându-l la starea sa naturală, reflectată ca o suprafață de argint care acoperă sârma de cupru (imaginea de mai sus).
Reacții de deplasare
Simplu
Deplasarea hidrogenului și a metalelor
Imaginea de sus arată o coloană în ordinea descrescătoare a activității, evidențiind molecula de hidrogen. Aceste metale de mai sus va fi capabil să - l deplaseze în acizi non-oxidanți (HCl, HF, H 2 SO 4 , etc.), iar cele de mai jos nu vor reacționa deloc.
Reacția simplă de deplasare poate fi descrisă prin următoarea ecuație generală:
A + BC => AB + C
O C deplasează, care poate fi H 2 molecula sau un alt metal. Dacă H 2 este format prin reducerea H + ionilor (2H + + 2e - => H 2 ), apoi specia A trebuie - datorită conservării masei și a energiei - furnizează electroni: trebuie să fie oxidat.
Pe de altă parte, dacă A și C sunt specii metalice, dar C este în formă ionică (M + ) și A în starea sa naturală, atunci reacția de deplasare va avea loc numai dacă A este mai activă decât C, forțând aceasta din urmă. să accepte electroni pentru a reduce la starea lor metalică (M).
Deplasarea cu halogeni
În același mod, halogenii (F, Cl, Br, I, At) se pot mișca unul cu celălalt, dar urmând o altă serie de activități. Pentru acestea, activitatea scade pe măsură ce se coboară prin grupul 7A (sau 17): I
De exemplu, următoarea reacție are loc în mod natural:
F 2 (g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I 2 (s)
Cu toate acestea, acest alt produs nu produce niciun produs din motivele explicate:
I 2 (s) + NaF (ac) => X
În ecuația de mai sus X înseamnă că nu există nicio reacție.
Cu aceste cunoștințe, se poate prezice ce amestec de săruri cu halogen cu elementele pure produce produse. Ca mnemonic, iodul (un solid mov volatil) nu deplasează niciunul dintre ceilalți halogeni, dar ceilalți îl deplasează atunci când sunt în formă ionică (Na + I - ).
Dubla
Reacția dublă de deplasare, cunoscută și sub denumirea de reacție de metateză, este reprezentată după cum urmează:
AB + CD => AD + CB
De data aceasta, nu numai A deplasează C, ci și B deplasează D. Acest tip de deplasare are loc numai atunci când soluțiile de sare solubile sunt amestecate și se formează un precipitat; adică AD sau CB trebuie să fie insolubile și să aibă interacțiuni electrostatice puternice.
De exemplu, atunci când se amestecă soluții de KBr și AgNO 3 , cei patru ioni se deplasează prin mediu până când formează perechile corespunzătoare ale ecuației:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
Ag + și Br - ionii formează argint bromură precipitatul, în timp ce K + și NO 3 - nu pot fi aranjate pentru a forma un cristal de nitrat de potasiu.
Reacție de neutralizare a acidului-bazei
Când un acid este neutralizat cu o bază, are loc o dublă reacție de deplasare:
HCI (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H 2 O (l)
Aici nu se formează niciun precipitat, deoarece clorura de sodiu este o sare foarte solubilă în apă, dar are loc o modificare a pH-ului, care se ajustează la o valoare apropiată de 7.
Cu toate acestea, în reacția următoare, o schimbare a pH-ului și formarea unui precipitat apar simultan:
H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 => Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 3H 2 O (l)
Fosfatul de calciu este insolubil, precipitând sub forma unui solid alb, în timp ce acidul fosforic este neutralizat cu hidroxid de calciu.
Exemple
Simplu
Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NU 3 ) 2 (aq) + 2Ag (s)
Aceasta este reacția imaginii a firului de cupru. Dacă te uiți la seria de activități chimice pentru metale, vei descoperi că cuprul este deasupra argintului, deci îl poate deplasa.
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (s)
Cu această altă reacție opusă are loc: acum soluția albăstruie a CuSO 4 devine transparent ca și precipitatele de cupru ca metal și, în același timp, dezintegreaza zinc metalic în sare sulfat de zinc solubil.
2Al (s) + 3NiBr 2 (ac) => 2AlBr 3 (ac) + 3Ni (s)
Din nou, această reacție are loc deoarece aluminiul este peste nichel în seria de activități chimice.
Sn (s) + H 2 SO 4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
Aici, stancul displace hidrogenul, deși este foarte aproape de acesta în serie.
2K (s) + 2H 2 O (l) => 2KOH (aq) + H 2 (g)
În cele din urmă, acele metale care se află în partea cea mai înaltă a seriei sunt atât de reactive încât deplasează chiar hidrogenul din moleculele de apă, generând o reacție foarte exotermă (și explozivă).
Dubla
Zn (NO 3 ) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
Desi baza nu neutralizează orice acid, OH - ionii au cea mai mare afinitate pentru Zn 2+ decât NO 3 - ioni ; din acest motiv are loc o deplasare dublă.
Cu (NO 3 ) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (s) + 2NaNO 3 (aq)
Această reacție este foarte similară cu cea anterioară, cu diferența că ambii compuși sunt săruri dizolvate în apă.
Referințe
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Learning, p 145-150.
- Toby Hudson. (3 aprilie 2012). Precipitarea argintului pe cupru. . Luate de la: commons.wikimedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (3 mai 2018). Care este o reacție în privința deplasării în chimie? Luat de la: thinkco.com
- amrita.olabs.edu.in ,. (2011). Reacție unică de deplasare. Luat de la: amrita.olabs.edu.in
- lui byju. (15 septembrie 2017). Reacții de deplasare. Luat de la: byjus.com
- Tipuri de reacții chimice: reacții de deplasare unice și duble. Luat de la: jsmith.cis.byuh.edu