Dubbelsubstitutionsreaktionstyper och exempel

den dubbel substitutionsreaktion, av dubbelförskjutning eller metates, är en i vilken en dubbeljonbyte sker mellan två föreningar, utan någon av dessa oxiderande eller reducerande. Det är en av de mest elementära kemiska reaktionerna.

De nya bindningarna bildas av de stora elektrostatiska attraktionskrafterna mellan jonerna. Reaktionen gynnar också bildandet av mer stabila arter, såsom vattenmolekylen, huvudsakligen. Den allmänna kemiska ekvationen för dubbel-substitutionsreaktionen illustreras i den nedre bilden.

De ursprungliga föreningarna AX och BY reagerar genom att utbyta "deras partner" och bildar sålunda två nya föreningar: AY och BX. Denna reaktion sker om och endast om A och Y är mer relaterade än A och B, eller om BX-länkarna är stabila än de för BY. Eftersom reaktionen är en enkel utbyte av joner, ingen av dessa vinster eller förlorar elektroner (redoxreaktion).

Om A sålunda är en laddningskatjon +1 i föreningen AX kommer den sålunda att ha samma laddning +1 i föreningen AY. Detsamma gäller för resten av "bokstäverna". Denna typ av reaktion är bärandet av syra-basreaktioner och fällningsbildning.

index

• 1 typer
  • 1.1 Neutralisering
  • 1,2 Nedbörd
• 2 exempel
  • 2.1 Exempel 1
  • 2.2 Exempel 2
  • 2,3 Exempel 3
  • 2.4 Exempel 4
  • 2,5 Exempel 5
  • 2,6 Exempel 6
  • 2,7 Exempel 7
  • 2.8 Exempel 8
• 3 referenser

Typ

motverkan

En stark syra reagerar med en stark bas för att ge lösliga salter och vatten. När en av de två - syran eller basen - är svag, produceras det salt som inte är fullständigt joniserat; det vill säga i ett vattenhaltigt medium med förmåga att hydrolysera. På samma sätt kan syran eller basen neutraliseras med ett salt.

Ovanstående kan återigen representeras av den kemiska ekvationen med bokstäverna AXBY. Emellertid, eftersom Brønsted-surheten endast indikeras av H-jonerna⁺ och OH^-, Dessa kommer att representera då bokstäverna A och Y:

HX + BOH => HOH + BX

Denna kemiska ekvation motsvarar neutralisering, som helt enkelt är reaktionen mellan en HX-syra och en BOH-bas för framställning av HOH (H₂O) och BX-saltet, som eventuellt kan vara lösligt i vatten.

Ditt skelett kan variera beroende på de stökiometriska koefficienterna eller naturen av syran (oavsett organisk eller oorganisk).

utfällning

Vid denna typ av reaktion är en av produkterna olöslig i mediet, i allmänhet vattenhaltig och fäller ut (det fasta ämnet stelnar från resten av lösningen).

Systemet är följande: två lösliga föreningar, AX och BY, blandas, och en av produkterna, AY eller BX, utfälls, vilket beror på löslighetsreglerna:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

För AY och BX båda är vattenolösligt, kommer det att fälla ut dessa två joner med de starkare elektrostatiska interaktioner, som kan återspeglas kvantitativt i värden av konstanter löslighetsegenskaper (Ksp).

I de flesta utfällningsreaktionerna är emellertid ett salt lösligt och det andra utfälles. Både reaktion-neutralisering och utfällning kan förekomma i samma blandning av ämnen.

exempel

Exempel 1

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

Vilken typ av reaktion är detta? Saltsyra reagerar med natriumhydroxid, vilket ger upphov till vatten och natriumklorid. Eftersom NaCl är mycket lösligt i vattenhaltigt medium och en vattenmolekyl bildades, är reaktionen enligt exempel 1 neutralisering.

Exempel 2

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

I denna reaktion finns varken H-jonen närvarande⁺ inte heller OH^-, och vattenmolekylen observeras inte på kemiska ekvationens högra sida.

Koppar (II) nitrat, eller kopparnitrat, utbyte joner med natriumsulfid. Kopparsulfid är olösligt, utfällning, till skillnad från natriumnitrat, lösligt salt.

Lösningen av Cu (NO₃)₂ Det är blått, medan Na s₂S är gulaktig. När båda är blandade försvinner färgerna och CuS fälls ut, vilket är ett svartaktigt fastämne.

Exempel 3

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

Återigen är detta en annan neutraliseringsreaktion. Ättiksyra reagerar med natriumhydroxid för att bilda natriumacetatsaltet och en vattenmolekyl.

Till skillnad från exempel 1 är natriumacetat inte ett salt som är fullständigt joniserat, eftersom anjonen hydrolyseras:

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

Exempel 4

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

I denna reaktion, som trots att den inte verkar neutralisera, reagerar hydronsyra fullständigt med kalkstenen för att alstra koldioxid och kalciumjodid. Dessutom sönderfaller utlösningen av värme (exoterm reaktion) kolsyra till koldioxid och vatten:

H₂CO₃(ac) => CO₂(g) + H₂O (l)

Den globala reaktionen förblir som:

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

Dessutom neutraliserar kalciumkarbonat, basalt salt, hydriodsyra.

Exempel 5

AgNOs₃(ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO₃(Aq)

Silvernitratbytar joner med natriumklorid, vilket bildar det olösliga saltet av silverklorid (vitaktig fällning) och natriumnitrat.

Exempel 6

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

Fosforsyra neutraliseras av kalciumhydroxiden och bildar följaktligen det olösliga saltet kalciumfosfat och sex mol vattenmolekyler.

Detta är ett exempel på en dubbel-substitutionsreaktion av båda typerna: neutraliseringen av syran och utfällningen av ett olösligt salt.

Exempel 7

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

Kaliumsulfid reagerar med magnesiumsulfat, Sionerna kommer ihop i lösning^2- och Mg²⁺ för att bilda det olösliga saltet magnesiumsulfid och det lösliga saltkaliumsulfatet.

Exempel 8

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

Natriumsulfid neutraliserar saltsyra, genererar natriumklorid och vätesulfid.

I denna reaktion är inget vatten bildas (till skillnad från de mer vanliga neutraliseringar) men molekylen elektrofri vätesulfid, är mycket obehaglig lukten av ruttna ägg. H₂S släpper upp upplösningen i gasform och resten av arten förblir upplöst.

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning, s 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Exempel på dubbel ersättningsreaktion. Hämtad 28 maj 2018, från: quimicas.net
3. Metatesreaktioner. Hämtad den 28 maj 2018, från: science.uwaterloo.ca
4. Khan Academy. (2018). Dubbelskiftande reaktioner. Hämtad den 28 maj 2018, från: khanacademy.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 maj 2016). Definition av dubbelreplikationsreaktion. Hämtad den 28 maj 2018, från: thoughtco.com