Typy a příklady dvojité substituční reakce



dvojitá substituční reakce, Dvojitá výměna nebo metathéza je taková, ve které dochází k dvojité výměně iontů mezi dvěma sloučeninami, aniž by došlo k jejich oxidaci nebo redukci. Je to jedna z nejzákladnějších chemických reakcí.

Nové vazby jsou tvořeny velkými elektrostatickými přitažlivými silami mezi ionty. Reakce také podporuje tvorbu stabilnějších druhů, například molekuly vody. Obecná chemická rovnice pro dvojitou substituční reakci je znázorněna na dolním obrázku.

Výchozí sloučeniny AX a BY reagují výměnou "svých partnerů" a tvoří tak dvě nové sloučeniny: AY a BX. Tato reakce nastane pouze tehdy, když A a Y jsou více příbuzné než A a B, nebo pokud jsou vazby BX stabilnější než odkazy BY. Protože reakce je jednoduchá výměna iontů, žádný z těchto zisků neztratí nebo neztratí elektrony (redoxní reakce).

Pokud tedy A je kationt náboje +1 ve sloučenině AX, bude mít stejný náboj +1 ve sloučenině AY. Totéž platí pro zbytek písmen. Tento typ reakce je podpora reakcí acidobazická reakce a tvorba sraženiny.

Index

  • 1 Typy
    • 1.1 Neutralizace
    • 1.2 Srážky
  • 2 Příklady
    • 2.1 Příklad 1
    • 2.2 Příklad 2
    • 2.3 Příklad 3
    • 2.4 Příklad 4
    • 2.5 Příklad 5
    • 2.6 Příklad 6
    • 2.7 Příklad 7
    • 2.8 Příklad 8
  • 3 Odkazy

Typy

Neutralizace

Silná kyselina reaguje se silnou bází za vzniku rozpustných solí a vody. Když je jedna ze dvou - kyseliny nebo báze - slabá, vyrobená sůl není zcela ionizovaná; to znamená ve vodném prostředí schopném hydrolýzy. Podobně může být kyselina nebo báze neutralizována solí.

Výše uvedené může být opět reprezentováno chemickou rovnicí s písmeny AXBY. Nicméně, protože Brøstedova kyselost je ukázána jen H ionty+ a OH-, tyto představují pak písmena A a Y:

HX + BOH => HOH + BX

Tato chemická rovnice odpovídá neutralizaci, což je prostě reakce mezi kyselinou HX a bází BOH za vzniku HOH (H2O) a BX sůl, která může nebo nemusí být rozpustná ve vodě.

Vaše kostra se může lišit podle stechiometrických koeficientů nebo povahy kyseliny (organické nebo anorganické).

Srážky

V tomto typu reakce je jeden z produktů nerozpustný v médiu, obecně vodném, a precipituje (pevná látka tuhne ze zbytku roztoku)..

Schéma je následující: dvě rozpustné sloučeniny, AX a BY, se smísí a jeden z produktů, AY nebo BX, precipituje, což bude záviset na pravidlech rozpustnosti:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

V případě, že jak AY, tak BX byly nerozpustné ve vodě, tento pár iontů, které vykazují nejsilnější elektrostatické interakce, se sráží, což může být kvantitativně vyjádřeno v jejich hodnotách konstant rozpustnosti (Kps)..

U většiny precipitačních reakcí je však jedna sůl rozpustná a další sraženiny. Obě reakce - neutralizace a srážení - se mohou vyskytovat ve stejné směsi látek.

Příklady

Příklad 1

HCI (ac) + NaOH (ac) => H2O (l) + NaCl (ac)

Jaká je to reakce? Kyselina chlorovodíková reaguje s hydroxidem sodným, čímž vzniká voda a chlorid sodný. Protože NaCl je velmi rozpustný ve vodném médiu a byla také vytvořena molekula vody, reakce příkladu 1 je neutralizace.

Příklad 2

Cu (NO3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(ac)

V této reakci není přítomen ani H iont+ ani OH-, a molekula vody není pozorována na pravé straně chemické rovnice.

Dusičnan měďnatý (II) nebo dusičnan měďnatý vymění ionty za sirník sodný. Sulfid měďnatý je nerozpustný, na rozdíl od dusičnanu sodného, ​​rozpustné soli.

Roztok Cu (NO3)2 je to modré, zatímco Na2S je nažloutlá. Když jsou oba smíchány, barvy zmizí a CuS precipituje, což je načernalé pevné látky.

Příklad 3

CH3COOH (ac) + NaOH (ac) => CH3COONa (ac) + H2O (l)

To je opět další neutralizační reakce. Kyselina octová reaguje s hydroxidem sodným za vzniku soli octanu sodného a molekuly vody.

Na rozdíl od příkladu 1, octan sodný není sůl, která je plně ionizovaná, protože anion je hydrolyzován:

CH3COO-(ac) + H2O (l) <=> CH3COOH (ac) + OH-(ac)

Příklad 4

2HI (ac) + CaCO3(s) => H2CO3(ac) + CaI2(ac)

V této reakci, která se nezdá být neutralizující, reaguje kyselina jodovodíková zcela s vápencem za vzniku kyseliny uhličité a jodidu vápenatého. Kromě toho uvolňování tepla (exotermní reakce) rozkládá kyselinu uhličitou na oxid uhličitý a vodu:

H2CO3(ac) => CO2(g) + H2O (l)

Globální reakce zůstává:

2HI (ac) + CaCO3(s) => CO2(g) + H2O (l) + CaI2(ac)

Také uhličitan vápenatý, bazická sůl, neutralizuje kyselinu jodovodíkovou.

Příklad 5

AgNO3(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO3(ac)

Dusičnan stříbrný vyměňuje ionty s chloridem sodným, čímž tvoří nerozpustnou sůl chloridu stříbrného (bělavá sraženina) a dusičnanu sodného..

Příklad 6

2H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2(ac) => 6H2O (l) + Ca3(PO4)2(s)

Kyselina fosforečná je neutralizována hydroxidem vápenatým, čímž vzniká nerozpustná sůl fosforečnanu vápenatého a šest mol molekul vody..

Toto je příklad dvojité substituční reakce obou typů: neutralizace kyseliny a srážení nerozpustné soli.

Příklad 7

K2S (ac) + MgS044(ac) => K2SO4(ac) + MgS (s)

Sulfid draselný reaguje se síranem hořečnatým, přičemž ionty S se spojují v roztoku2- a Mg2+ za vzniku nerozpustného síranu hořečnatého a rozpustné soli síranu draselného.

Příklad 8

Na2S (ac) + HCI (ac) → NaCl (ac) + H2S (g)

Sulfid sodný neutralizuje kyselinu chlorovodíkovou a vytváří chlorid sodný a sirovodík.

V této reakci netvoří vodu (na rozdíl od nejběžnějších neutralizací), ale neelektrolytickou molekulu sirovodíku, jejíž zápach zkažených vajec je velmi nepříjemný. H2S uniká rozpuštění v plynné formě a zbytek druhu zůstává rozpuštěn.

Odkazy

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemie (8. vydání). CENGAGE Learning, str. 150-155.
  2. Quimicas.net (2018). Příklady dvojité substituční reakce. Získáno 28. května 2018, od: quimicas.net
  3. Metatetické reakce. Získáno 28. května 2018, z: science.uwaterloo.ca
  4. Khan Academy. (2018). Dvojité substituční reakce. Získáno 28. května 2018, z: khanacademy.org
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8. května 2016). Definice dvojité náhradní reakce. Získáno dne 28. května 2018, z: thoughtco.com