- ปฏิกิริยาการกระจัด
- เรียบง่าย
- การกำจัดไฮโดรเจนและโลหะ
- แทนที่ด้วยฮาโลเจน
- สองเท่า
- ปฏิกิริยาสะเทินกรด - เบส
- ตัวอย่าง
- เรียบง่าย
- สองเท่า
- อ้างอิง
ปฏิกิริยาแทนที่เป็นคนทั้งหมดในที่สารเคมีชนิดเดินทางไปยังอีกภายในสารประกอบ การกระจัดนี้อาจเป็นแบบธรรมดาหรือสองเท่าแตกต่างกันตรงที่องค์ประกอบแรกเป็นองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ในขณะที่ในวินาทีมีการเปลี่ยนแปลงของ "คู่" ระหว่างสารประกอบสองชนิด
ปฏิกิริยาประเภทนี้เกิดขึ้นได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น: สิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งต้องมีเลขออกซิเดชันเป็นศูนย์หรือทั้งหมดจะต้องแตกตัวเป็นไอออน เลขออกซิเดชันของศูนย์หมายถึงอะไร? หมายความว่าสิ่งมีชีวิตอยู่ในสภาพธรรมชาติ
ตัวอย่างที่อธิบายได้ชัดเจนของวิธีการข้างต้นคือปฏิกิริยาระหว่างลวดทองแดงกับสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต เนื่องจากทองแดงเป็นโลหะในสภาพธรรมชาติดังนั้นเลขออกซิเดชันจึงเป็นศูนย์ ในทางกลับกันเงินคือ +1 (Ag + ) ซึ่งละลายพร้อมกับไนเตรตไอออน (NO 3 - )
โลหะให้อิเล็กตรอน แต่บางชนิดมีการใช้งานมากกว่าชนิดอื่น ซึ่งหมายความว่าโลหะทุกชนิดไม่สามารถเกิดสนิมได้ง่าย เนื่องจากทองแดงมีการใช้งานมากกว่าเงินจึงบริจาคอิเล็กตรอนให้กับมันลดลงสู่สภาพธรรมชาติสะท้อนให้เห็นเป็นพื้นผิวสีเงินที่หุ้มลวดทองแดง (ภาพด้านบน)
ปฏิกิริยาการกระจัด
เรียบง่าย
การกำจัดไฮโดรเจนและโลหะ
ภาพด้านบนแสดงคอลัมน์ตามลำดับกิจกรรมที่ลดลงโดยเน้นที่โมเลกุลของไฮโดรเจน โลหะเหล่านั้นที่อยู่สูงกว่านี้จะสามารถแทนที่ได้ในกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ (HCl, HF, H 2 SO 4ฯลฯ ) และโลหะที่อยู่ด้านล่างจะไม่ทำปฏิกิริยาเลย
ปฏิกิริยาการเคลื่อนที่อย่างง่ายสามารถอธิบายได้ด้วยสมการทั่วไปดังต่อไปนี้:
A + BC => AB + C
แทนที่ C ซึ่งอาจเป็นโมเลกุล H 2หรือโลหะอื่น ถ้า H 2เกิดจากการลดลงของไอออน H + (2H + + 2e - => H 2 ) สายพันธุ์ A ต้อง - เนื่องจากการอนุรักษ์มวลและพลังงาน - ให้อิเล็กตรอน: จะต้องถูกออกซิไดซ์
ในทางกลับกันถ้า A และ C เป็นสปีชีส์โลหะ แต่ C อยู่ในรูปไอออนิก (M + ) และ A ในสภาพธรรมชาติปฏิกิริยาการกระจัดจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ A มีการใช้งานมากกว่า C โดยบังคับให้ตัวหลัง รับอิเล็กตรอนเพื่อลดสถานะเป็นโลหะ (M)
แทนที่ด้วยฮาโลเจน
ในทำนองเดียวกันฮาโลเจน (F, Cl, Br, I, At) สามารถเคลื่อนที่ซึ่งกันและกันได้ แต่จะทำตามกิจกรรมอื่น ๆ สำหรับสิ่งเหล่านี้กิจกรรมจะลดลงเมื่อหนึ่งลดลงผ่านกลุ่ม 7A (หรือ 17): I
ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ:
F 2 (g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I 2 (s)
อย่างไรก็ตามผลิตภัณฑ์อื่น ๆ นี้ไม่ได้ผลิตผลิตภัณฑ์ใด ๆ ด้วยเหตุผลที่อธิบายไว้:
ฉัน2 (s) + NaF (ac) => X
ในสมการด้านบน X หมายความว่าไม่มีปฏิกิริยาใด ๆ
ด้วยความรู้นี้ทำให้สามารถคาดเดาได้ว่าส่วนผสมของเกลือฮาโลเจนกับองค์ประกอบบริสุทธิ์ใดก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ ในฐานะที่ช่วยในการจำไอโอดีน (ของแข็งสีม่วงที่ระเหยได้) จะไม่แทนที่ฮาโลเจนอื่น ๆ แต่อย่างอื่นจะแทนที่มันเมื่ออยู่ในรูปไอออนิก (Na + I - )
สองเท่า
ปฏิกิริยาการกระจัดสองครั้งหรือที่เรียกว่าปฏิกิริยาเมตาเทซิสแสดงได้ดังนี้:
AB + CD => AD + CB
คราวนี้ไม่เพียง แต่ A แทนที่ C แต่ยังแทนที่ B แทนที่ D การกระจัดประเภทนี้จะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อสารละลายของเกลือที่ละลายน้ำได้ผสมกันและเกิดการตกตะกอน นั่นคือ AD หรือ CB ต้องไม่ละลายน้ำและมีปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตที่รุนแรง
ตัวอย่างเช่นเมื่อผสมสารละลายของ KBr และ AgNO 3ไอออนทั้งสี่จะเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางจนกว่าจะสร้างคู่ที่สอดคล้องกันของสมการ:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
Ag +และ Br -ไอออนก่อตัวเป็นซิลเวอร์โบรไมด์ตกตะกอนในขณะที่ K +และ NO 3 -ไม่สามารถจัดให้เป็นผลึกโพแทสเซียมไนเตรต
ปฏิกิริยาสะเทินกรด - เบส
เมื่อกรดถูกทำให้เป็นกลางด้วยเบสปฏิกิริยาการกระจัดสองครั้งจะเกิดขึ้น:
HCl (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H 2 O (l)
ที่นี่จะไม่มีการตกตะกอนเนื่องจากโซเดียมคลอไรด์เป็นเกลือที่ละลายน้ำได้มากในน้ำ แต่จะเกิดการเปลี่ยนแปลงค่า pH ซึ่งจะปรับให้มีค่าใกล้เคียงกับ 7
อย่างไรก็ตามในปฏิกิริยาต่อไปนี้การเปลี่ยนแปลง pH และการก่อตัวของตะกอนเกิดขึ้นพร้อมกัน:
H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 => Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 3H 2 O (l)
แคลเซียมฟอสเฟตไม่ละลายน้ำตกตะกอนเป็นของแข็งสีขาวในขณะที่กรดฟอสฟอริกถูกทำให้เป็นกลางด้วยแคลเซียมไฮดรอกไซด์
ตัวอย่าง
เรียบง่าย
Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NO 3 ) 2 (aq) + 2Ag (s)
นี่คือปฏิกิริยาภาพของลวดทองแดง หากคุณดูชุดกิจกรรมทางเคมีของโลหะคุณจะพบว่าทองแดงอยู่เหนือเงินดังนั้นจึงสามารถเคลื่อนย้ายได้
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (s)
ด้วยปฏิกิริยาอื่นนี้สิ่งที่ตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น: ตอนนี้สารละลายสีน้ำเงินของ CuSO 4กลายเป็นโปร่งใสเมื่อทองแดงตกตะกอนเป็นโลหะและในเวลาเดียวกันสังกะสีโลหะจะแตกตัวเป็นเกลือสังกะสีซัลเฟตที่ละลายน้ำได้
2Al (s) + 3NiBr 2 (ac) => 2AlBr 3 (ac) + 3Ni (s)
อีกครั้งปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเนื่องจากอลูมิเนียมอยู่เหนือนิกเกิลในชุดกิจกรรมทางเคมี
Sn (s) + H 2ดังนั้น4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
ที่นี่ดีบุกแทนที่ไฮโดรเจนแม้ว่ามันจะอยู่ใกล้กับมันมากในซีรีส์ก็ตาม
2K (s) + 2H 2 O (l) => 2KOH (aq) + H 2 (ก.)
ในที่สุดโลหะเหล่านั้นที่อยู่ในส่วนที่สูงที่สุดของซีรีส์จะมีปฏิกิริยามากจนแทนที่แม้กระทั่งไฮโดรเจนในโมเลกุลของน้ำทำให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อน (และระเบิด) ได้มาก
สองเท่า
Zn (ไม่ใช่3 ) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
แม้ว่าฐานไม่แก้กรดใด ๆ OH -ไอออนมีความสัมพันธ์มากขึ้นสำหรับ Zn 2+กว่า NO 3 -ไอออน; ด้วยเหตุนี้การกระจัดสองครั้งจึงเกิดขึ้น
Cu (ไม่ใช่3 ) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (s) + 2NaNO 3 (aq)
ปฏิกิริยานี้คล้ายกับปฏิกิริยาก่อนหน้านี้มากโดยมีความแตกต่างที่สารประกอบทั้งสองคือเกลือที่ละลายในน้ำ
อ้างอิง
- Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE Learning, หน้า 145-150
- โทบี้ฮัดสัน (3 เมษายน 2555). การตกตะกอนของเงินบนทองแดง . นำมาจาก: commons.wikimedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 พฤษภาคม 2561). ปฏิกิริยาการแทนที่ในเคมีคืออะไร? นำมาจาก: thoughtco.com
- amrita.olabs.edu.in,. (2011) ปฏิกิริยาการแทนที่เดี่ยว นำมาจาก: amrita.olabs.edu.in
- Byju's. (15 กันยายน 2560). ปฏิกิริยาการแทนที่ นำมาจาก: byjus.com
- ประเภทของปฏิกิริยาเคมี: ปฏิกิริยาการแทนที่เดี่ยวและสองครั้ง นำมาจาก: jsmith.cis.byuh.edu