ÇIFT IKAME REAKSIYONU: TÜRLERI VE ÖRNEKLERI - KIMYA - 2025

Çift ikame , çift değiştirme ya da metatez reaksiyonu , bu herhangi bir oksitlenmiş ya da indirgenmiş olmadan bir çift iyon değişimi, iki bileşik arasında meydana geldiği bir tanesidir. En temel kimyasal reaksiyonlardan biridir.

Yeni bağlar, iyonlar arasındaki büyük elektrostatik çekici kuvvetler tarafından oluşturulur. Benzer şekilde, reaksiyon en kararlı türlerin, özellikle de su molekülünün oluşumunu destekler. Aşağıdaki görüntü, çift ikame reaksiyonu için genel kimyasal denklemi göstermektedir.

İlk bileşikler AX ve BY, "ortaklarını" değiştirerek reaksiyona girer ve böylece iki yeni bileşik oluşturur: AY ve BX. Bu reaksiyon, ancak ve ancak A ve Y, A ve B'den daha fazla ilişkiliyse veya BX bağları, BY bağlarından daha kararlıysa oluşur. Reaksiyon basit bir iyon değişimi olduğundan, iyon elektron kazanmaz veya kaybetmez (redoks reaksiyonu).

Bu nedenle, eğer A, AX bileşiğinde +1 yüklü bir katyon ise, AY bileşiğinde aynı +1 yüküne sahip olacaktır. Aynısı "mektupların" geri kalanı için de geçerli. Bu tip reaksiyon, asit-baz reaksiyonlarının ve çökeltilerin oluşumunun desteklenmesidir.

Türleri

Nötralizasyon

Güçlü bir asit, çözünür tuzlar ve su üretmek için güçlü bir bazla reaksiyona girer. İkisinden biri - asit veya baz - zayıf olduğunda, üretilen tuz tamamen iyonize olmaz; yani hidrolize olabilen sulu bir ortamda. Aynı şekilde asit veya baz bir tuzla nötralize edilebilir.

Yukarıdakiler yine AXBY harfleri ile kimyasal denklem ile temsil edilebilir. Bununla birlikte, Brønsted asitliği yalnızca H ⁺ ve OH ^- iyonlarıyla gösterildiğinden , bunlar daha sonra A ve Y harflerini temsil eder:

HX + BOH => HOH + BX

Sadece HX asit ve HOH (lH üretilmesi için bir BOH taban arasındaki reaksiyondur nötralizasyona Bu kimyasal denklem karşılık, ₂ ya da suda çözünebilir olabilir ya da olmayabilir O) ve BX tuzu.

İskeleti, stokiyometrik katsayılara veya asidin yapısına (organik veya inorganik ise) göre değişebilir.

Yağış

Bu tür reaksiyonda, ürünlerden biri ortam içinde çözünmez, genellikle sulu ve çökelir (katı, çözeltinin geri kalanından çöker).

Şema şu şekildedir: iki çözünür bileşik, AX ve BY karıştırılır ve ürünlerden biri, AY veya BX, çözünürlük kurallarına bağlı olacak şekilde çökelir:

AX + BY => AY (lar) + BX

AX + BY => AY + BX (ler)

Hem AY hem de BX'in suda çözünmez olması durumunda, en güçlü elektrostatik etkileşimleri sunan iyon çifti çökelecektir ve bu, çözünürlük sabitleri (Kps) değerlerine niceliksel olarak yansıtılabilir.

Bununla birlikte, çoğu çökelme reaksiyonunda, bir tuz çözünür ve diğeri çökelir. Her iki reaksiyon - nötrleştirme ve çökeltme - aynı madde karışımında meydana gelebilir.

Örnekler

örnek 1

HCI (aq) + NaOH (sulu) => H ₂ O (□) + NaCI (aq)

Bu nasıl bir tepki? Hidroklorik asit, sodyum hidroksit ile reaksiyona girerek sonuç olarak su ve sodyum klorür üretir. NaCl sulu ortamda çok çözünür olduğundan ve bir su molekülü de oluştuğundan, Örnek 1'deki reaksiyon nötrleştirmedir.

Örnek 2

Cu (NO ₃ ) ₂ (aq) +, Na ₂ S (sulu) => CuS (k) + 2NaNO ₃ (sulu)

Bu reaksiyonda ne H ⁺ ne de OH ^- iyonu ve kimyasal denklemin sağ tarafındaki su molekülü de yoktur.

Bakır (II) nitrat veya bakır nitrat iyonları sodyum sülfit ile değiştirir. Bakır sülfür çözünmezdir ve çözünür bir tuz olan sodyum nitratın aksine çökelir.

Cu (NO ₃ ) ₂ çözeltisi , Na ise mavimsi ₂ S çözeltisi sarımsıdır. Her ikisi de karıştırıldığında renkler kaybolur ve CuS çökelir, bu da siyahımsı bir katıdır.

Örnek 3

CH ₃ COOH (aq) + NaOH (sulu) => CH ₃ COONa (sulu) + H ₂ O (I)

Yine, bu başka bir nötralizasyon reaksiyonudur. Asetik asit, sodyum asetat tuzu ve bir su molekülü oluşturmak için sodyum hidroksit ile reaksiyona girer.

Örnek 1'den farklı olarak sodyum asetat, anyon hidrolize olduğu için tamamen iyonize edilmiş bir tuz değildir:

CH ₃ COO ^- (aq) + H ₂ O (I) <=> CH ₃ COOH (aq) + OH ^- (aq)

Örnek 4

2HI (aq) + CaCO ₃ (s) => H ₂ CO ₃ (aq) + CaI ₂ (aq)

Nötralizasyon gibi görünmese de bu reaksiyonda, hidroiyodik asit, karbonik asit ve kalsiyum iyodür oluşturmak için kireçtaşıyla tamamen reaksiyona girer. Ayrıca, ısının oluşumu (ekzotermik reaksiyon) karbonik asidi karbondioksit ve suya dönüştürür:

H ₂ CO ₃ (aq) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l)

Genel tepki şöyledir:

2HI (aq) + CaCO ₃ (s) => CO ₂ (g) + H ₂ O (□) + CAI ₂ (sulu)

Ayrıca bazik tuz olan kalsiyum karbonat, hidroiyodik asidi nötralize eder.

Örnek 5

AgNO ₃ (aq) + NaCl (aq) => AgCl (k) + NaNO ₃ (aq)

Gümüş nitrat iyonları sodyum klorür ile değiştirir, böylece çözünmez tuz gümüş klorür (beyazımsı çökelti) ve sodyum nitrat oluşturur.

Örnek 6

2H ₃ PO ₄ (aq) + 3Ca (OH) ₂ (sulu) => 6H ₂ O (l) +, Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ (s)

Fosforik asit, kalsiyum hidroksit ile nötralize edilir ve sonuç olarak çözünmeyen tuz kalsiyum fosfat ve altı mol su molekülü oluşturur.

Bu, her iki tipte bir çift ikame reaksiyonunun bir örneğidir: asidin nötralizasyonu ve çözünmeyen bir tuzun çökelmesi.

Örnek 7

K ₂ S (aq) + MgSO ₄ (aq) => K ₂ SO ₄ (aq) + MgS (s)

Potasyum sülfür magnezyum sülfat ile reaksiyona girerek çözelti içindeki S ^2– ve Mg ²⁺ iyonlarını bir araya getirerek çözülmeyen magnezyum sülfit tuzu ve çözülebilir potasyum sülfat tuzu oluşturur.

Örnek 8

Na ₂ S (sulu) + HCl (sulu) → NaCl (sulu) + H ₂ S (g)

Sodyum sülfür, hidroklorik asidi nötralize ederek sodyum klorür ve hidrojen sülfür oluşturur.

Bu reaksiyonda, su oluşmaz (en yaygın nötrleştirmelerin aksine), ancak çürük yumurta kokusu çok rahatsız edici olan elektrolitik olmayan hidrojen sülfit molekülü oluşur. H ₂ S çözeltiden gaz halinde kaçar ve türlerin geri kalanı çözülmüş halde kalır.

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. baskı). CENGAGE Learning, s 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Çift Değiştirme Reaksiyonu Örnekleri. 28 Mayıs 2018 tarihinde quimicas.net adresinden erişildi.
3. Metatez Reaksiyonları. 28 Mayıs 2018'de, bilim.uwaterloo.ca adresinden alındı.
4. Khan Akademisi. (2018). Çift yer değiştirme reaksiyonları. 28 Mayıs 2018'de khanacademy.org adresinden alındı.
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 Mayıs 2016). Çift Değiştirme Reaksiyonu Tanımı. 28 Mayıs 2018'de, düşünceco.com adresinden alındı.