Dobbeltsubstitusjon Reaksjonstyper og eksempler

den dobbelt substitusjonsreaksjon, av dobbelt forskyvning eller metasese, er en hvor en dobbelt ionebytte forekommer mellom to forbindelser, uten noen av disse oksiderende eller reduserende. Det er en av de mest grunnleggende kjemiske reaksjonene.

De nye bindingene dannes av de store elektrostatiske tiltrengningskrefter mellom ioner. Reaksjonen favoriserer også dannelsen av mer stabile arter, for eksempel vannmolekylet, hovedsakelig. Den generelle kjemiske ligningen for den dobbelte substitusjonsreaksjonen er illustrert i det nedre bildet.

De første forbindelsene AX og BY reagerer ved å bytte "deres partnere" og danner dermed to nye forbindelser: AY og BX. Denne reaksjonen skjer hvis og bare hvis A og Y er mer relaterte enn A og B, eller hvis BX-koblingene er stabile enn de for BY. Siden reaksjonen er en enkel utveksling av ioner, vil ingen av disse vinne eller miste elektroner (redoksreaksjon).

Således, hvis A er en ladningskation +1 i forbindelsen AX, vil den ha samme ladning +1 i forbindelsen AY. Det samme gjelder for resten av bokstavene. Denne typen reaksjon er støtten av syre-base reaksjoner og utfelling dannelse.

index

• 1 Typer
  • 1.1 Nøytralisering
  • 1,2 Nedbør
• 2 Eksempler
  • 2.1 Eksempel 1
  • 2.2 Eksempel 2
  • 2.3 Eksempel 3
  • 2.4 Eksempel 4
  • 2.5 Eksempel 5
  • 2.6 Eksempel 6
  • 2,7 Eksempel 7
  • 2,8 Eksempel 8
• 3 referanser

typen

opphevende

En sterk syre reagerer med en sterk base for å produsere oppløselige salter og vann. Når en av de to - syren eller basen - er svak, blir det produserte saltet ikke helt ionisert; det vil si i et vandig medium i stand til hydrolyse. På samme måte kan syren eller basen nøytraliseres med et salt.

Ovennevnte kan igjen representeres av kjemisk ligning med bokstavene AXBY. Men siden Brønsted-surheten kun er angitt av H-ionene⁺ og OH^-, disse kommer til å representere da bokstavene A og Y:

HX + BOH => HOH + BX

Denne kjemiske ligningen tilsvarer nøytralisering, som er rett og slett reaksjonen mellom en HX-syre og en BOH-base for å produsere HOH (H₂O) og BX-saltet, som kan være løselig i vann.

Skjelettet ditt kan variere i henhold til støkiometriske koeffisienter eller arten av syren (enten organisk eller uorganisk).

utfelling

I denne type reaksjon er ett av produktene uoppløselig i mediet, generelt vandig og utfelt (det faste stoffet størkner fra resten av oppløsningen).

Ordningen er som følger: to oppløselige forbindelser, AX og BY, blandes, og en av produktene, AY eller BX, utfeller som vil avhenge av løselighetsreglene:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

I tilfelle at både AY og BX var uoppløselige i vann, vil det par ioner som utviser de sterkeste elektrostatiske interaksjonene utfelle, noe som kan kvantitativt reflekteres i deres verdier av løselighetskonstanter (Kps).

Imidlertid, i de fleste utfellingsreaksjoner, er ett salt oppløselig og den andre utfelles. Både reaksjonsnøytralisering og utfelling kan forekomme i samme blanding av stoffer.

eksempler

Eksempel 1

HCl (ac) + NaOH (ac) => H₂O (1) + NaCl (ac)

Hva slags reaksjon er dette? Saltsyre reagerer med natriumhydroksyd, noe som gir vann og natriumklorid som en konsekvens. Fordi NaCl er meget løselig i vandig medium, og et vannmolekyl ble dannet, er reaksjonen ifølge eksempel 1 nøytralisering.

Eksempel 2

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

I denne reaksjonen er det heller ikke H-ionet tilstede⁺ eller OH^-, og vannmolekylet er ikke observert på høyre side av kjemisk ligning.

Kobber (II) nitrat, eller kobbernitrat, bytter ioner med natriumsulfid. Kobbersulfid er uoppløselig, utfelt, i motsetning til natriumnitrat, oppløselig salt.

Oppløsningen av Cu (NO₃)₂ Det er blått, mens Na er₂S er gulaktig. Når begge er blandet, forsvinner fargene og CuS faller ut, noe som er et sortaktig fast stoff.

Eksempel 3

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

Igjen, dette er en annen nøytraliseringsreaksjon. Eddiksyre reagerer med natriumhydroksyd for å danne natriumacetatsaltet og en vannmolekyl.

I motsetning til eksempel 1 er natriumacetat ikke et salt som er fullt ionisert, siden anionen hydrolyseres:

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

Eksempel 4

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

I denne reaksjonen, som selv om den ikke synes å være nøytraliserende, reagerer hydriodsyre fullstendig med kalkstenen for å danne karbonsyre og kalsiumjodid. I tillegg nedbryter varmeutløsningen (eksoterm reaksjon) karbonsyre til karbondioksid og vann:

H₂CO₃(ac) => CO₂(g) + H₂O (l)

Den globale reaksjonen forblir som:

2HI (ac) + CaCO₃(s) => CO₂(g) + H₂O (1) + CaI₂(Aq)

Også, kalsiumkarbonat, basissalt, nøytraliserer hydriodsyre.

Eksempel 5

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

Sølvnitrat utveksler ioner med natriumklorid, og danner dermed det uoppløselige saltet av sølvklorid (hvitt fett) og natriumnitrat.

Eksempel 6

2H₃PO₄(ac) + 3Ca (OH)₂(ac) => 6H₂O (1) + Ca₃(PO₄)₂(S)

Fosforsyre er nøytralisert av kalsiumhydroksidet og danner følgelig det uoppløselige saltkalsiumfosfat og seks mol vannmolekyler.

Dette er et eksempel på en dobbelt substitusjonsreaksjon av begge typer: nøytraliseringen av syren og utfellingen av et uoppløselig salt.

Eksempel 7

K₂S (ac) + MgSO₄(ac) => K₂SW₄(ac) + MgS (s)

Kaliumsulfid reagerer med magnesiumsulfat, S-ionene kommer sammen i løsning^2- og Mg²⁺ for å danne det uoppløselige saltmagnesiumsulfid og det oppløselige saltkaliumsulfat.

Eksempel 8

na₂S (ac) + HCI (ac) → NaCl (ac) + H₂S (g)

Natriumsulfid nøytraliserer saltsyre, genererer natriumklorid og hydrogensulfid.

I denne reaksjonen dannes ikke vann (i motsetning til de vanligste nøytraliseringene), men det ikke-elektrolytiske hydrogensulfidmolekylet, hvis lukt av råtne egg er veldig ubehagelig. H₂S unnslipper oppløsningen i gassform og resten av arten forblir oppløst.

referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kjemi. (8. utgave). CENGAGE Learning, s. 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Eksempler på dobbelt erstatning reaksjon. Hentet 28. mai 2018, fra: quimicas.net
3. Metatesereaksjoner. Hentet 28. mai 2018, fra: science.uwaterloo.ca
4. Khan Academy. (2018). Dobbelt erstatning reaksjoner. Hentet 28. mai 2018, fra: khanacademy.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8. mai 2016). Definisjon av dobbelt erstatningssvar. Hentet 28. mai 2018, fra: thoughtco.com