Definicja i przykłady reakcji podwójnego przemieszczenia

Martin Leigh/Getty Images

Reakcja podwójnego przemieszczenia jest rodzajem reakcja w którym dwa reagenty wymieniają jony, tworząc dwa nowe związki. Reakcje podwójnego przemieszczenia zazwyczaj prowadzą do powstania produktu, który jest Osad .

Reakcje podwójnego przemieszczenia przyjmują postać:
AB + CD → AD + CB

Kluczowe wnioski: reakcja podwójnego przemieszczenia

• Reakcja podwójnego przemieszczenia to rodzaj reakcji chemicznej, w której dochodzi do wymiany jonów reagentów, tworząc nowe produkty.
• Zwykle reakcja podwójnego przemieszczenia powoduje tworzenie się osadu.
• Wiązania chemiczne między reagentami mogą być kowalencyjne lub jonowe.
• Reakcja podwójnego przemieszczenia jest również nazywana reakcją podwójnego zastąpienia, reakcją metatezy soli lub podwójnym rozkładem.

Reakcja zachodzi najczęściej między związkami jonowymi, chociaż technicznie wiązania utworzone między indywiduami chemicznymi mogą mieć charakter jonowy lub kowalencyjny. Kwasy lub zasady również uczestniczą w reakcjach podwójnego przemieszczenia. Wiązania powstałe w związki produktu są tego samego rodzaju wiązaniami, które widać w cząsteczkach reagentów. Zwykle rozpuszczalnikiem do tego rodzaj reakcji jest woda.

Alternatywne warunki

Reakcja podwójnego przemieszczenia jest również znana jako reakcja metatezy soli, reakcja podwójnego zastąpienia, wymiana lub czasami a podwójnie reakcja rozkładu , chociaż termin ten jest stosowany, gdy jeden lub więcej reagentów nie rozpuszcza się w rozpuszczalniku.

Przykłady reakcji podwójnego przemieszczenia

Reakcja między azotanem srebra i chlorkiem sodu jest reakcją podwójnego przemieszczenia. Srebro zamienia swój jon azotynowy na jon chlorkowy sodu, powodując, że sód przechwytuje anion azotanowy.
AgNO₃+ NaCl → AgCl + NaNO₃

Oto kolejny przykład:

BaCl_dwa(aq) + Na_dwaWIĘC₄(aq) → BaSO₄(s) + 2 NaCl (roztwór wodny)

Jak rozpoznać reakcję podwójnego przemieszczenia

Najłatwiejszym sposobem zidentyfikowania reakcji podwójnego przemieszczenia jest sprawdzenie, czy kationy wymieniły między sobą aniony. Inną wskazówką, jeśli cytowane są stany materii, jest poszukiwanie wodnych reagentów i tworzenie jednego stałego produktu (ponieważ reakcja zazwyczaj generuje osad).

Rodzaje reakcji podwójnego przemieszczenia

Reakcje podwójnego przemieszczenia można podzielić na kilka kategorii, w tym wymianę przeciwjonową, alkilację, neutralizację, reakcje kwasowo-węglanowe, metatezę wodną z wytrącaniem (reakcje wytrącania) i metatezę wodną z podwójnym rozkładem (reakcje podwójnego rozkładu). Dwa typy najczęściej spotykane na zajęciach z chemii to reakcje strącania i reakcje neutralizacji.

A Reakcja wytrącania występuje między dwoma wodnymi związkami jonowymi, tworząc nowy nierozpuszczalny związek jonowy. Oto przykładowa reakcja między azotanem ołowiu(II) a jodkiem potasu w celu utworzenia (rozpuszczalnego) azotan potasu i (nierozpuszczalny) jodek ołowiu.

Pb(NIE₃)_dwa(aq) + 2 KI(aq) → 2 KNO₃(aq) + PbI_dwa(s)

Jodek ołowiu tworzy tak zwany osad, podczas gdy rozpuszczalnik (woda) oraz rozpuszczalne reagenty i produkty są określane jako supernatant lub supernatant. Powstawanie osadu prowadzi reakcję do przodu, gdy produkt opuszcza roztwór.

Reakcje neutralizacji są reakcjami podwójnego przemieszczenia między kwasami i zasadami. Gdy rozpuszczalnikiem jest woda, reakcja zobojętniania zwykle powoduje powstanie związek jonowy — sól. Ten typ reakcji przebiega w kierunku do przodu, jeśli co najmniej jeden z reagentów jest a mocny kwas lub mocna podstawa. Reakcja między ocet i soda oczyszczona w klasycznym wulkan sody oczyszczonej jest przykładem reakcji neutralizacji. Ta konkretna reakcja następnie przechodzi do uwolnienia gazu ( dwutlenek węgla ), który jest odpowiedzialny za efekt musu. Początkowa reakcja neutralizacji to:

NaHCO₃+ CH₃COOH(aq) → H_dwaWSPÓŁ₃+ Po₃GRUCHAĆ

Zauważysz, że kationy wymieniają aniony, ale sposób, w jaki są napisane związki, jest nieco trudniejszy do zauważenia zamiany anionów. Kluczem do zidentyfikowania reakcji jako podwójnego przemieszczenia jest przyjrzenie się atomom anionów i porównanie ich po obu stronach reakcji.

Źródła

• Dilworth, J.R.; Hussain, W.; Hutson, A.J.; Jones, C.J.; Mcquillan, FS (1997). „Aniony tetrahalo-oksorhenianowe”. Syntezy nieorganiczne , tom. 31, s. 257–262. doi:10.1002/9780470132623.ch42
• IUPAC. Kompendium Terminologii Chemicznej (2nd ed.) ('Złota Księga'). (1997).
• Marzec Jerry (1985). Zaawansowana chemia organiczna: reakcje, mechanizmy i struktura (3rd ed.). Nowy Jork: Wiley. ISBN 0-471-85472-7.
• Myers, Richard (2009). Podstawy chemii . Grupa wydawnicza Greenwood. ISBN 978-0-313-31664-7.