- Reakcije pomaka
- Jednostavan
- Zamjena vodika i metala
- Zamjena halogenima
- Dvostruko
- Reakcija neutralizacije kiselinsko-bazične kiseline
- Primjeri
- Jednostavan
- Dvostruko
- Reference
U pomaka reakcije su sve one u kojima kemijske vrste putuje u drugu unutar spoja. Taj pomak može biti jednostavan ili dvostruk, razlikujući se u tome što je u prvom element pomaknut, dok u drugom dolazi do promjene "para" između dva spoja.
Ove su vrste reakcije moguće samo pod određenim uvjetima: jedna od vrsta mora imati oksidacijski broj nula ili sve mora nužno biti ionizirana. Što znači nula oksidacijskog broja? Znači da je vrsta u svom prirodnom stanju.
Vrlo ilustrativni primjer gornjeg pristupa je reakcija između bakrene žice i otopine srebrnog nitrata. Budući da je bakar metal u svom prirodnom stanju, tada je njegov broj oksidacije jednak nuli; S druge strane, srebro je +1 (Ag +), koje leži rastvoreno zajedno s nitratnim ionima (NO 3 -).
Metali se odriču elektrona, ali neki su aktivniji od drugih; To znači da svi metali ne hrđaju tako lako. Budući da je bakar aktivniji od srebra, on mu daje svoje elektrone, smanjujući ga u njegovo prirodno stanje, što se odražava kao srebrna površina koja prekriva bakrenu žicu (slika gore).
Reakcije pomaka
Jednostavan
Zamjena vodika i metala
Gornja slika prikazuje stupac u opadajućem redoslijedu aktivnosti, ističući molekulu vodika. Te metala iznad će moći micati u neoksidirajućim kiselina (HCl, HF, H 2 SO 4 i slično), a koji u nastavku neće reagirati.
Jednostavna reakcija pomaka može se opisati sljedećom općom jednadžbom:
A + BC => AB + C
Zamjenjuje C, koji mogu biti H 2 molekula ili drugog metala. Ako H 2 nastaje redukcijom h + iona (2H + + 2e - => H 2), a zatim se mora vrste - zbog očuvanja mase i energije - daju elektrone: mora biti oksidirani.
S druge strane, ako su A i C metalne vrste, ali je C u ionskom obliku (M +), a A u svom prirodnom stanju, tada će se reakcija pomaka pojaviti samo ako je A aktivniji od C, prisiljavajući ga na posljednju prihvatiti elektrone da bi se smanjili na svoje metalno stanje (M).
Zamjena halogenima
Na isti se način halogeni (F, Cl, Br, I, At) mogu kretati jedan s drugim, ali slijedeći još jedan niz aktivnosti. Za to se aktivnost smanjuje spuštanjem kroz grupu 7A (ili 17): I
Na primjer, prirodna se reakcija pojavljuje u nastavku:
F 2 (g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I 2 (s)
Međutim, ovaj drugi ne proizvodi nijedan proizvod iz samo objašnjenih razloga:
I 2 (s) + NaF (ac) => X
U gornjoj jednadžbi X znači da nema reakcije.
S ovim se znanjem može predvidjeti koja smjesa halogenih soli s čistim elementima proizvodi proizvode. Kao mnemon, jod (isparljiva ljubičasta kruta tvar) ne zamijeni nijedan drugi halogen, ali ga ostali zamjenjuju kad su u ionskom obliku (Na + I -).
Dvostruko
Reakcija dvostrukog pomaka, poznata i kao reakcija metateze, predstavljena je kako slijedi:
AB + CD => AD + CB
Ovaj put ne samo A pomiče C, već i B pomiče D. Ova vrsta premještanja događa se samo kada se otopine topljivih soli pomiješaju i formira talog; tj. AD ili CB moraju biti netopljivi i imati snažne elektrostatičke interakcije.
Na primjer, pri miješanju otopina KBr i AgNO 3, četiri iona se kreću kroz medij dok ne formiraju odgovarajuće parove jednadžbe:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
Ag + i Br - ioni tvore srebrni bromid talog, a K + i NO 3 - ne može biti uređen tako da tvore kristala kalijevog nitrata.
Reakcija neutralizacije kiselinsko-bazične kiseline
Kada se kiselina neutralizira s bazom, dolazi do reakcije dvostrukog pomaka:
HCl (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H 2 O (l)
Ovdje se ne stvara talog, jer je natrijev klorid vrlo topiva sol u vodi, ali dolazi do promjene pH, koja se prilagođava vrijednosti koja je blizu 7.
Međutim, u sljedećoj reakciji dolazi do promjene pH i stvaranje taloga istovremeno:
H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 => Ca 3 (PO 4) 2 (s) + 3H 2 O (l)
Kalcijev fosfat je netopljiv, taloži se kao bijela krutina, dok se fosforna kiselina neutralizira s kalcijevim hidroksidom.
Primjeri
Jednostavan
Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NO 3) 2 (aq) + 2Ag (s)
Ovo je reakcija slike bakrene žice. Ako pogledate niz kemijskih aktivnosti za metale, ustanovit ćete da je bakar iznad srebra, pa ga može istisnuti.
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (s)
S ovim drugim reakciji nastaje suprotno: sada plavkasta otopina CuSO 4 postaje proziran kao bakrenih taloga od metala i, u isto vrijeme, metalni cink u raspada, topljivog cink sulfat soli.
2Al (s) + 3NiBr 2 (ac) => 2AlBr 3 (ac) + 3Ni (s)
Ova reakcija se opet događa jer je aluminij iznad nikla u nizu kemijskih aktivnosti.
Sn (s) + H 2 SO 4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
Ovdje kositar istiskuje vodik, iako mu je u seriji vrlo blizu.
2K (s) + 2H 2 O (l) => 2KOH (aq) + H 2 (g)
Konačno, oni metali koji su u najvišem dijelu serije su toliko reaktivni da istiskuju čak i vodik u molekulama vode, stvarajući vrlo egzotermičnu (i eksplozivnu) reakciju.
Dvostruko
Zn (NO 3) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
Iako baza ne neutralizira nijednu kiselinu, OH - ioni imaju više afiniteta prema Zn 2+ nego NO 3 - ioni; iz tog razloga dolazi do dvostrukog pomicanja.
Cu (NO 3) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (s) + 2NaNO 3 (aq)
Ova je reakcija vrlo slična prethodnoj, s tim što su oba spoja soli otopljene u vodi.
Reference
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje, str 145-150.
- Toby Hudson. (3. travnja 2012.). Taloženje srebra na bakar., Preuzeto sa: commons.wikimedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (3. svibnja 2018.). Što je reakcija pomaka u kemiji? Preuzeto sa: misao.com
- amrita.olabs.edu.in,. (2011). Reakcija pojedinačnog pomaka. Preuzeto sa: amrita.olabs.edu.in
- Byju-a. (15. rujna 2017.). Reakcije pomaka. Preuzeto sa: byjus.com
- Vrste kemijskih reakcija: reakcije jednostrukog i dvostrukog istiskivanja. Preuzeto sa: jsmith.cis.byuh.edu