РЕАКЦИЈА ДВОСТРУКЕ СУПСТИТУЦИЈЕ: ВРСТЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Доубле супституције , дупло расељавање или Метатеза реакције је онај у коме дупло размене јона дешава између два једињења, без било који од ових који се оксидира или смањена. То је једна од најелементарнијих хемијских реакција.

Нове везе формирају велике електростатичке привлачне силе између јона. Исто тако, реакција погодује формирању најстабилнијих врста, углавном молекула воде. Слика испод илуструје општу хемијску једнаџбу реакције двоструке супституције.

Почетна једињења АКС и БИ реагују измењујући „своје партнере“ и тако формирају два нова једињења: АИ и БКС. Ова реакција се дешава ако и само ако су А и И више повезане од А и Б, или ако су БКС везе стабилније од оних од БИ. Пошто је реакција једноставна ионска размена, ни јон не добија или губи електроне (редокс реакција).

Према томе, ако је А катион са +1 набојем у једињењу АКС, он ће имати исти +1 набој у једињењу АИ. Исто се односи и на остала слова. Ова врста реакције је подршка кисело-базних реакција и стварање преципитата.

Врсте

Неутрализација

Јака киселина реагује са јаком базом да би се створиле растворљиве соли и вода. Када је једно од два - киселина или база - слабо, произведена со није у потпуности јонизована; то јест у воденом медијуму који може хидролизовати. Исто тако, киселина или база се могу неутрализовати са соли.

Наведено се поново може представити хемијском једначином са словима АКСБИ. Међутим, пошто је Брøнстедова киселост назначена само јонима Х ⁺ и ОХ ^- , они тада представљају слова А и И:

ХКС + БОХ => ХОХ + БКС

Овај хемијске једначине одговара неутрализације, што је једноставно реакција између ХКС киселине и базе Бох да се произведе Хох (Х ₂ О) и БКС со, која могу али не морају бити растворљиве у води.

Костур му може варирати у складу са стехиометријским коефицијентима или природом киселине (ако је органска или неорганска).

Падавине

У овој врсти реакције, један од производа је нерастворљив у медијуму, углавном у води, и таложи се (чврста супстанца се таложи из остатка раствора).

Шема је следећа: два растворљива једињења, АКС и БИ, се мешају, а један од производа, АИ или БКС, таложи, што ће зависити од правила растворљивости:

АКС + БИ => АИ (и) + БКС

АКС + БИ => АИ + БКС (с)

У случају да су и АИ и БКС нерастворљиви у води, пар јона који представљају најјаче електростатичке интеракције ће се таложити, што се може квантитативно одразити на њихове вредности константа растворљивости (Кпс).

Међутим, у већини реакција падавина, једна со је растворљива, а друга таложи. Обе реакције - неутрализација и таложење - могу се догодити у истој мешавини супстанци.

Примери

Пример 1

ХЦл (ак) + НаОХ (ак) => Х ₂ О (л) + НаЦл (ак)

Каква је ово реакција? Хлороводонична киселина реагује са натријум хидроксидом, стварајући воду и натријум хлорид као последицу. Пошто је НаЦл врло растворљив у воденом медијуму и такође је формиран молекул воде, реакција у примеру 1 је реакција неутрализације.

Пример 2

Цу (НО ₃ ) ₂ (ак) + На ₂ С (ак) => ЦуС (с) + 2НаНО ₃ (ак)

Ни Х ⁺ ни ОХ ^- јон нису присутни у овој реакцији , а ни молекул воде са десне стране хемијске једначине.

Бакар (ИИ) нитрат или курични нитрат размењују јоне са натријум-сулфидом. Бакров сулфид је нерастворљив, таложи се за разлику од натријум нитрата, растворљиве соли.

Цу (НО ₃ ) ₂ раствора се плавкасто, док На ₂ С решење је жућкасте. Када се обе мешају, боје нестају и преципитира се ЦуС, што је црнкаста чврста супстанца.

Пример 3

ЦХ ₃ ЦООХ (ак) + НаОХ (ак) => ЦХ ₃ ЦООНа (ак) + Х ₂ О (л)

Опет, ово је још једна реакција неутрализације. Сирћетна киселина реагује са натријум хидроксидом да формира со натријум ацетата и молекулу воде.

За разлику од примера 1, натријум ацетат није сол која је у потпуности јонизована, пошто је анион хидролизован:

ЦХ ₃ ЦОО ^- (ак) + Х ₂ О (л) <=> ЦХ ₃ ЦООХ (ак) + ОХ ^- (ак)

Пример 4

2ХИ (ак) + ЦаЦО ₃ (с) => Х ₂ ЦО ₃ (ак) + ЦаИ ₂ (ак)

У овој реакцији, која иако не делује као да је неутралисана, хидроионска киселина у потпуности реагује са кречњаком да би се створила угљен киселина и калцијум јодид. Даље, еволуција топлоте (егзотермна реакција) разграђује угљеничну киселину у угљен диоксид и воду:

Х ₂ ЦО ₃ (ак) => ЦО ₂ (г) + Х ₂ О (л)

Укупна реакција је следећа:

2ХИ (ак) + ЦаЦО ₃ (с) => ЦО ₂ (г) + Х ₂ О (л) + ЦАИ ₂ (ак)

Такође, калцијум карбонат, основна со, неутралише хидројодну киселину.

Пример 5

АгНО ₃ (ак) + НаЦл (ак) => АгЦл (и) + НаНО ₃ (ак)

Сребрни нитрат размењује јоне са натријум-хлоридом, формирајући нерастворљиву со, сребрни хлорид (беличасти талог) и натријум нитрат.

Пример 6

2Х ₃ ПО ₄ (ак) + 3ЦА (ОХ) ₂ (ак) => 6Х ₂ О (л) + Ца ₃ (ПО ₄ ) ₂ (с)

Фосфорна киселина се неутралише калцијум-хидроксидом, што последично ствара нерастворљиву со калцијум-фосфата и шест молекула водених молекула.

Ово је пример реакције двоструке супституције обе врсте: неутрализација киселине и таложење нерастворљиве соли.

Пример 7

К ₂ С (ак) + МгСО ₄ (ак) => К ₂ СО ₄ (ак) + МгС (с)

Калијум сулфид реагује са магнезијум сулфатом, окупљајући С ^2- МГ ²⁺ јона у раствору за формирање нерастворљивог магнезијум сулфид со и растворљиви калијум сулфат соли.

Пример 8

На ₂ С (ак) + ХЦл (ак) → НаЦл (ак) + Х ₂ С (г)

Натријум-сулфид неутралише хлороводоничну киселину, стварајући натријум хлорид и водоник сулфид.

У овој реакцији не ствара се вода (за разлику од најчешћих неутрализација) већ неелектролитички молекул водоник сулфид, чији је мирис трулих јаја веома непријатан. Х ₂ С побегне из раствора у гасовитом облику и осталих врста остају растворених.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. Хемија. (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Леарнинг, стр 150-155.
2. Куимицас.нет (2018). Примери реакције двоструке замене. Преузето 28. маја 2018. године са: куимицас.нет
3. Метатхесис Реацтион. Преузето 28. маја 2018. године са: сциенце.уватерлоо.ца
4. Академија Кан. (2018). Двоструке реакције замјене. Преузето 28. маја 2018. године са: кханацадеми.орг
5. Хелменстине, др Анне Марие (8. мај 2016). Дефиниција реакције двоструке замјене. Преузето 28. маја 2018. године са: тхинкцо.цом