أنواع رد فعل استبدال مزدوج وأمثلة



ال رد فعل الاستبدال المزدوج, من الإزاحة المزدوجة أو التباعد ، هو أحد التبادل الأيوني المزدوج الذي يحدث بين مركبين ، دون أي من هذه الأكسدة أو الاختزال. انها واحدة من أكثر التفاعلات الكيميائية الأولية.

تتشكل الروابط الجديدة بواسطة قوى الجذب الكهربائي الكبيرة بين الأيونات. كما أن التفاعل يفضل تكوين أنواع أكثر ثباتًا ، مثل جزيء الماء بشكل أساسي. تم توضيح المعادلة الكيميائية العامة لتفاعل الاستبدال المزدوج في الصورة السفلية.

تتفاعل المركبات الأولية AX و BY من خلال تبادل "شركائها" وبالتالي تشكل مركبتين جديدتين: AY و BX. يحدث هذا التفاعل إذا كان A و Y أكثر ارتباطًا من A و B ، أو إذا كانت روابط BX أكثر ثباتًا من الارتباطات BY. بما أن التفاعل عبارة عن تبادل بسيط للأيونات ، فإن أيا من هذه المكاسب أو يفقد الإلكترونات (تفاعل الأكسدة والاختزال).

وبالتالي ، إذا كانت A هي الشحنة الموجبة +1 في المركب AX ، فسيكون لها نفس الشحنة +1 في المركب AY. الشيء نفسه ينطبق على بقية "الحروف". هذا النوع من التفاعل هو دعم التفاعلات الحمضية القاعدية وتشكيل الترسبات.

مؤشر

  • 1 أنواع
    • 1.1 تحييد
    • 1.2 هطول
  • 2 أمثلة
    • 2.1 مثال 1
    • 2.2 مثال 2
    • 2.3 مثال 3
    • 2.4 مثال 4
    • 2.5 مثال 5
    • 2.6 مثال 6
    • 2.7 مثال 7
    • 2.8 مثال 8
  • 3 المراجع

نوع

مضادة

يتفاعل حمض قوي مع قاعدة قوية لإنتاج الأملاح القابلة للذوبان والماء. عندما يكون أحد الاثنين - الحمض أو القاعدة - ضعيفًا ، فإن الملح الناتج لا يتأين تمامًا ؛ وهذا هو ، في وسط مائي قادر على التحلل المائي. وبالمثل ، يمكن تحييد الحمض أو القاعدة بالملح.

يمكن تمثيل ما سبق مرة أخرى بالمعادلة الكيميائية بحرف AXBY. ومع ذلك ، منذ يشار إلى الحموضة برونستيد فقط من قبل أيونات H+ و OH-, هذه تأتي لتمثيل ثم الحروف A و Y:

HX + BOH => HOH + BX

هذه المعادلة الكيميائية تقابل التحييد ، والذي هو ببساطة التفاعل بين حمض HX وقاعدة BOH لإنتاج HOH (H2O) وملح BX ، الذي قد يكون أو لا يكون قابل للذوبان في الماء.

قد يختلف الهيكل العظمي الخاص بك وفقًا لمعاملات العناصر المتكافئة أو طبيعة الحمض (سواء كانت عضوية أو غير عضوية).

هطول

في هذا النوع من التفاعل ، يكون أحد المنتجات غير قابل للذوبان في الوسط ، مائي بشكل عام ، ويرسب (تصلب المادة الصلبة من بقية المحلول).

المخطط كما يلي: يتم خلط مركبين قابلين للذوبان ، AX و BY ، وإحدى المنتجات ، AY أو BX ، تترسب ، والتي سوف تعتمد على قواعد الذوبان:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

في حالة أن كلا من AY و BX غير قابلين للذوبان في الماء ، فإن هذا الزوج من الأيونات التي تظهر أقوى تفاعلات إلكتروستاتيكية سوف يترسب ، وهو ما يمكن أن ينعكس كميًا في قيم ثوابت الذوبان (Kps).

ومع ذلك ، في معظم تفاعلات الهطول ، يكون ملح واحد قابل للذوبان ويترسب الآخر. يمكن أن تحدث كل من تفاعلات التحييد وهطول الأمطار في نفس مزيج المواد.

أمثلة

مثال 1

حمض الهيدروكلوريك (ac) + هيدروكسيد الصوديوم (ac) => H2O (ل) + كلوريد الصوديوم (ac)

أي نوع من رد الفعل هذا؟ يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الصوديوم ، ويولد الماء وكلوريد الصوديوم نتيجة لذلك. نظرًا لأن كلوريد الصوديوم قابل للذوبان جدًا في الوسط المائي ، وتم تشكيل جزيء الماء أيضًا ، فإن رد فعل المثال 1 هو تحييد.

مثال 2

النحاس (لا3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(آق)

في رد الفعل هذا لا يوجد أيون حاضر+ ولا OH-, ولا يلاحظ جزيء الماء على الجانب الأيمن من المعادلة الكيميائية.

النحاس (II) نترات ، أو نترات cupric ، يتبادل الأيونات مع كبريتيد الصوديوم. كبريتيد النحاس غير قابل للذوبان ، عجل ، على عكس نترات الصوديوم ، الملح القابل للذوبان.

حل Cu (NO3)2 إنه أزرق ، بينما نا2S مصفر. عندما يختلط كلاهما تختفي الألوان وترسب CuS ، وهي مادة صلبة سوداء.

مثال 3

CH3COOH (ac) + NaOH (ac) => CH3COONa (ac) + H2يا (ل)

مرة أخرى ، هذا هو رد فعل تحييد آخر. يتفاعل حمض الخليك مع هيدروكسيد الصوديوم لتشكيل ملح أسيتات الصوديوم وجزيء الماء.

على عكس المثال 1 ، خلات الصوديوم ليست ملحًا مؤينًا بالكامل ، حيث يتم تحلل الأنيون:

CH3COO-(ac) + H2يا (ل) <=> CH3COOH (ac) + OH-(آق)

مثال 4

2HI (ac) + CaCO3(ق) => ح2CO3(ac) + CaI2(آق)

في هذا التفاعل ، الذي على الرغم من أنه لا يبدو أنه متعادل ، فإن حمض الهيدروديك يتفاعل تمامًا مع الحجر الجيري لتوليد حمض الكربونيك وأويد الكالسيوم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إطلاق الحرارة (تفاعل طارد للحرارة) يتحلل حمض الكربونيك إلى ثاني أكسيد الكربون والماء:

H2CO3(ac) => CO2(ز) + ح2يا (ل)

يبقى رد الفعل العالمي على النحو التالي:

2HI (ac) + CaCO3(ق) => CO2(ز) + ح2يا (ل) + CaI2(آق)

أيضا ، كربونات الكالسيوم ، الملح الأساسي ، يحيد حمض الهيدروديك.

مثال 5

AGNO3(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO3(آق)

تتبادل نترات الفضة أيونات الصوديوم مع كلوريد الصوديوم ، وبالتالي تشكل الملح غير القابل للذوبان من كلوريد الفضة (ترسبات بيضاء) ونترات الصوديوم.

مثال 6

2H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2(ac) => 6H2يا (ل) + كاليفورنيا3(أ ف ب4)2(S)

يتم تحييد حمض الفوسفوريك بواسطة هيدروكسيد الكالسيوم ، مما يؤدي إلى تشكيل فوسفات ملح الكالسيوم غير القابل للذوبان وستة مولات من جزيئات الماء.

هذا مثال على رد فعل الاستبدال المزدوج من كلا النوعين: تحييد الحمض وتهطال الملح غير القابل للذوبان.

مثال 7

K2S (ac) + MgSO4(ac) => ك2SW4(ac) + MgS (s)

يتفاعل كبريتيد البوتاسيوم مع سلفات المغنيزيوم ، أيونات S تتحد في محلول2- و المغنيسيوم2+ لتشكيل كبريتيد المغنيسيوم المالح غير القابل للذوبان وكبريتات البوتاسيوم المالحة القابلة للذوبان.

مثال 8

نا2S (ac) + HCl (ac) → NaCl (ac) + H2س (ز)

كبريتيد الصوديوم يحيد حمض الهيدروكلوريك ، ويولد كلوريد الصوديوم وكبريتيد الهيدروجين.

في هذا التفاعل لا يشكل الماء (على عكس التحييدات الأكثر شيوعًا) ولكن جزيء كبريتيد الهيدروجين غير المنحل بالكهرباء ، الذي رائحة بياضه الفاسدة غير سارة للغاية. ح2S يهرب من الذوبان في شكل غازي وتبقى بقية الأنواع الذائبة.

مراجع

  1. بياض ، ديفيس ، بيك وستانلي. الكيمياء. (الطبعة الثامنة). CENGAGE التعلم ، ص 150-155.
  2. Quimicas.net (2018). أمثلة على رد الفعل البديل المزدوج. تم الاسترجاع في 28 أيار (مايو) 2018 ، من: quimicas.net
  3. ردود فعل الميثا. تم الاسترجاع في 28 مايو 2018 ، من: science.uwaterloo.ca
  4. أكاديمية خان. (2018). ردود فعل استبدال مزدوجة. تم الاسترجاع في 28 مايو 2018 ، من: khanacademy.org
  5. Helmenstine ، آن ماري ، دكتوراه (8 مايو 2016). استبدال مزدوج رد فعل تعريف. تم الاسترجاع في 28 مايو 2018 ، من: thinkco.com