- Yer değiştirme reaksiyonları
- Basit
- Hidrojen ve metallerin yer değiştirmesi
- Halojenlerle yer değiştirme
- Çift
- Asit baz nötrleştirme reaksiyonu
- Örnekler
- Basit
- Çift
- Referanslar
Yer değiştirme reaksiyonları , bir kimyasal türün bir bileşik içinde diğerine gittiği reaksiyonlardır. Bu yer değiştirme basit veya çift olabilir, birincisinde hareket eden bir eleman iken ikincisinde iki bileşik arasında bir "çift" değişikliği olması bakımından farklılık gösterir.
Bu tür reaksiyonlar yalnızca belirli koşullar altında mümkündür: türlerden birinin oksidasyon sayısı sıfır olmalıdır veya tümü zorunlu olarak iyonize edilmelidir. Oksidasyon sayısının sıfır olması ne anlama geliyor? Bu, türün doğal durumunda olduğu anlamına gelir.
Yukarıdaki yaklaşımın çok açıklayıcı bir örneği, bir bakır tel ile bir gümüş nitrat çözeltisi arasındaki reaksiyondur. Bakır doğal haliyle bir metal olduğu için oksidasyon sayısı sıfırdır; Öte yandan gümüşünki , nitrat iyonları (NO 3 - ) ile birlikte çözünmüş halde bulunan +1 (Ag + ) 'dir .
Metaller elektronları bırakır, ancak bazıları diğerlerinden daha aktiftir; Bu, tüm metallerin bu kadar kolay paslanmadığı anlamına gelir. Bakır, gümüşten daha aktif olduğu için, elektronlarını ona bağışlayarak, bakır teli kaplayan gümüş bir yüzey olarak yansıyan doğal durumuna düşürür (yukarıdaki resim).
Yer değiştirme reaksiyonları
Basit
Hidrojen ve metallerin yer değiştirmesi
Üstteki resim, hidrojen molekülünü vurgulayan, azalan aktivite sırasındaki bir sütunu göstermektedir. Bunun üzerinde olan metaller, oksitleyici olmayan asitler (HCl, HF, H 2 SO 4 , vb.) İçinde yer değiştirebilir ve aşağıdaki metaller hiç reaksiyona girmez.
Basit yer değiştirme reaksiyonu aşağıdaki genel denklemle tanımlanabilir:
A + BC => AB + C
H olamaması bir yer değiştirdiği C, 2 molekülü veya diğer bir metal. H ise 2 H indirgenmesi ile oluşturulur + iyonları (2H + + 2e - = 'H 2 ), daha sonra türler bir zorunluluk - kütle ve enerji korunumu nedeniyle - elektronları sağlar: okside olması gerekir.
Öte yandan, eğer A ve C metalik türlerse, ancak C iyonik formda (M + ) ve A doğal durumunda ise, o zaman yer değiştirme reaksiyonu yalnızca A, C'den daha aktifse gerçekleşecek ve ikincisini zorlayacaktır. metalik hallerine (M) düşürmek için elektronları kabul etmek.
Halojenlerle yer değiştirme
Aynı şekilde, halojenler (F, Cl, Br, I, At) birbirleriyle hareket edebilir, ancak başka bir dizi aktiviteyi takip edebilir. Bunlar için, kişi 7A (veya 17) grubuna inerken aktivite azalır: I
Örneğin, aşağıdaki reaksiyon doğal olarak gerçekleşir:
F 2 (g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I 2 (k)
Ancak bu diğeri az önce açıklanan nedenlerle herhangi bir ürün üretmez:
Ben 2 (k) + NaF (ac) => X
Yukarıdaki denklemde X, reaksiyon olmadığı anlamına gelir.
Bu bilgi ile halojen tuzlarının saf elementlerle hangi karışımının ürün ürettiği tahmin edilebilir. Bir anımsatıcı olarak iyot (uçucu mor bir katı) diğer halojenlerin hiçbirinin yerini almaz, ancak diğerleri iyonik formdayken (Na + I - ) onun yerini alır .
Çift
Metatez reaksiyonu olarak da bilinen çift yer değiştirme reaksiyonu aşağıdaki şekilde temsil edilir:
AB + CD => AD + CB
Bu sefer sadece A, C'nin yerini değil, B'nin de D'nin yerini almasıdır. Bu tür bir yer değiştirme, yalnızca çözünür tuz çözeltileri karıştırıldığında ve bir çökelti oluştuğunda meydana gelir; yani AD veya CB, çözünmez olmalı ve güçlü elektrostatik etkileşimlere sahip olmalıdır.
Örneğin, KBr ve AgNO 3'ün çözeltilerini karıştırırken , dört iyon karşılık gelen denklem çiftlerini oluşturana kadar ortam içinde hareket eder:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
Ag + ve Br - iyonları gümüş bromür çökeltisini oluştururken, K + ve NO 3 - bir potasyum nitrat kristali oluşturacak şekilde düzenlenemez.
Asit baz nötrleştirme reaksiyonu
Bir asit bir baz ile nötralize edildiğinde, bir çift yer değiştirme reaksiyonu meydana gelir:
HCI (aq) + NaOH (sulu) => NaCI (aq) + H 2 O (I)
Burada çökelti oluşmaz, çünkü sodyum klorür suda çok çözünür bir tuzdur, ancak 7'ye yakın bir değere ayarlanan bir pH değişikliği meydana gelir.
Bununla birlikte, aşağıdaki reaksiyonda, aynı anda pH'ta bir değişiklik ve bir çökelti oluşumu meydana gelir:
H 3 PO 4 (sulu) + 3Ca (OH) 2 => Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 3H 2 O (l)
Kalsiyum fosfat çözünmezdir, beyaz bir katı olarak çökelirken, fosforik asit kalsiyum hidroksit ile nötralize edilir.
Örnekler
Basit
Cu (k) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NO 3 ) 2 (aq) + 2Ag (k)
Bu bakır telin görüntü reaksiyonudur. Metaller için kimyasal faaliyetler dizisine bakarsanız, bakırın gümüşün üzerinde olduğunu göreceksiniz, böylece onu yerinden edebilir.
Zn (k) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (k)
Bu diğer reaksiyon ile tersi gerçekleşir: hemen CuSO mavimsi çözeltisi 4 , aynı zamanda, metal bakır çökelti olarak şeffaf olan ve çözünür çinko sülfat tuzuna metalik çinko dağılır.
2Al (k) + 3NiBr 2 (ac) => 2AlBr 3 (ac) + 3Ni (k)
Yine bu reaksiyon, kimyasal faaliyetler dizisinde alüminyumun nikelin üzerinde olması nedeniyle oluşur.
Sn (k) + H 2 SO 4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
Burada kalay, dizide ona çok yakın olmasına rağmen hidrojenin yerini alıyor.
2K (k) + 2H 2 O (I) => 2KOH (sulu) + H 2 (g)
Son olarak, serinin en üst kısmında yer alan metaller o kadar reaktiftir ki, su moleküllerindeki hidrojeni bile yerinden oynatarak çok ekzotermik (ve patlayıcı) bir reaksiyon oluştururlar.
Çift
Zn (NO 3 ) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
Baz, herhangi bir asidi nötralize etmese de, OH - iyonları , NO 3 - iyonlarından daha fazla Zn2 + afinitesine sahiptir ; bu nedenle çift yer değiştirme meydana gelir.
Cu (NO 3 ) 2 (aq) +, Na 2 S (sulu) => CuS (k) + 2NaNO 3 (sulu)
Bu reaksiyon, her iki bileşiğin suda çözünmüş tuzlar olması farkıyla bir öncekine çok benzer.
Referanslar
- Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. baskı). CENGAGE Learning, s 145-150.
- Toby Hudson. (3 Nisan 2012). Bakır üzerine gümüş çökelmesi. . Alınan: commons.wikimedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 Mayıs 2018). Kimyada Yer Değiştirme Reaksiyonu Nedir? Alındığı: thinkco.com
- amrita.olabs.edu.in,. (2011). Tek Yer Değiştirme Reaksiyonu. Alınan: amrita.olabs.edu.in
- Byju's. (15 Eylül 2017). Yer Değiştirme Reaksiyonları. Alındığı: byjus.com
- Kimyasal Reaksiyon Türleri: Tek ve Çift Yer Değiştirme Reaksiyonları. Alınan: jsmith.cis.byuh.edu