Reazioni ed esempi di spostamento singolo, doppio



il reazioni di spostamento sono tutti quelli in cui una specie chimica sposta un altro all'interno di un composto. Questo spostamento può essere semplice o doppio, a differenza del fatto che nel primo è un elemento che si muove, mentre nel secondo c'è un cambio di "coppie" tra due composti.

Questi tipi di reazioni sono possibili solo in determinate condizioni: una delle specie deve avere un numero di ossidazione pari a zero o tutte devono necessariamente essere ionizzate. Cosa significa un numero di ossidazione zero? Significa che la specie è nel suo stato naturale.

Un esempio molto illustrativo di questo approccio è la reazione tra un filo di rame e una soluzione di nitrato d'argento. Poiché il rame è un metallo nel suo stato naturale, il suo numero di ossidazione è zero; D'altra parte, l'argento è +1 (Ag+), che viene sciolto insieme agli ioni nitrato (NO3-).

I metalli producono elettroni, ma alcuni sono più attivi di altri; Ciò significa che non tutti i metalli si ossidano così facilmente. Poiché il rame è più attivo dell'argento, dona i suoi elettroni, riducendolo al suo stato naturale, riflesso come una superficie d'argento che copre il filo di rame (immagine in alto).

indice

  • 1 reazioni di spostamento
    • 1.1 Semplice
    • 1.2 Doppio
  • 2 esempi
    • 2.1 Semplice
    • 2.2 Doppio
  • 3 riferimenti

Reazioni di spostamento

semplice

Dislocamento di idrogeno e metalli

L'immagine in alto mostra una colonna in ordine decrescente di attività, evidenziando la molecola di idrogeno. Quei metalli che sono sopra di esso possono spostarlo in acidi non ossidanti (HCl, HF, H2SW4, ecc.), e quelli sotto non reagiranno affatto.

La semplice reazione di spostamento può essere descritta dalla seguente equazione generale:

A + BC => AB + C

Un passaggio a C, che può essere la molecola H2 o un altro metallo. Sì H2 è formato dalla riduzione degli ioni H+ (2H+ + 2e- => H2), quindi la specie A deve obbligatoriamente - per la conservazione di massa ed energia - deve fornire gli elettroni: deve essere ossidata.

D'altra parte, se A e C sono specie metalliche, ma C è nella forma ionica (M+) e A nel suo stato naturale, quindi la reazione di spostamento avverrà solo se A è più attivo di C, costringendo quest'ultimo a accettare gli elettroni da ridurre al suo stato metallico (M).

Spostamento con alogeni

Allo stesso modo, gli alogeni (F, Cl, Br, I, At) possono muoversi tra di loro ma seguire un'altra serie di attività. Per questi l'attività diminuisce man mano che si scende attraverso il gruppo 7A (o 17): I<><>

Ad esempio, la seguente reazione si verifica in modo naturale:

F2(g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I2(S)

Tuttavia, questo non produce alcun prodotto per le ragioni appena spiegate:

io2(s) + NaF (ac) => X

Nell'equazione precedente X significa che non c'è reazione.

Con questa conoscenza si può prevedere quale miscela di sali di alogeno con elementi puri provenga da prodotti. Come regola mnemonica, lo iodio (solido volatile viola) non sposta alcuno degli altri alogeni, ma gli altri lo spostano quando è in forma ionica (Na+ io-).

doppio

La reazione a doppio spostamento, nota anche come reazione di metatesi, è rappresentata come segue:

AB + CD => AD + CB

Questa volta non solo A sposta C, ma anche B sposta D. Questo tipo di spostamento si verifica solo quando si miscelano soluzioni di sali solubili e si forma un precipitato; cioè, AD o CB devono essere insolubili e avere forti interazioni elettrostatiche.

Ad esempio, quando si miscelano soluzioni di KBr e AgNO3, i quattro ioni vengono mobilitati attraverso il mezzo per formare le coppie corrispondenti dell'equazione:

KBr (ac) + AgNO3(ac) => AgBr (s) + KNO3(Aq)

Ioni Ag+ e fr- formare il precipitato di bromuro d'argento, mentre K+ e NO3- non si può ordinare loro di dare origine a un cristallo di nitrato di potassio.

Reazione di neutralizzazione acido-base

Quando un acido viene neutralizzato con una base, si verifica una reazione a doppio spostamento:

HCl (ac) + NaOH (aq) => NaCl (ac) + H2O (l)

Qui non si forma alcun precipitato, poiché il cloruro di sodio è un sale molto solubile in acqua, ma si verifica una variazione del pH, che si adatta ad un valore vicino a 7.

Tuttavia, nella reazione successiva, si verificano contemporaneamente un cambiamento di pH e la formazione di un precipitato:

H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2 => Ca3(PO4)2(s) + 3H2O (l)

Il fosfato di calcio è insolubile, precipitando come un solido bianco, nello stesso momento in cui l'acido fosforico viene neutralizzato con l'idrossido di calcio.

Esempi

semplice

Cu (s) + 2 AGNO3(ac) => Cu (NO3)2(ac) + 2Ag (s)

Questa è la reazione dell'immagine del filo di rame. Se osservi la serie di attività chimiche per i metalli, troverai che il rame è sopra l'argento, quindi puoi spostarlo.

Zn (s) + CuSO4(ac) => ZnSO4(ac) + Cu (s)

Con questa altra reazione accade il contrario: ora la soluzione bluastra di CuSO4 diventa trasparente quando il rame precipita come un metallo e, allo stesso tempo, lo zinco metallico si disintegra nel sale solubile del solfato di zinco.

2Al (s) + 3NiBr2(ac) => 2AlBr3(ac) + 3Ni (s)

Ancora una volta, questa reazione si verifica perché l'alluminio è sopra il nichel nella serie di attività chimiche.

Sn (s) + H2SW4(ac) => SnSO4(ac) + H2(G)

Lo stagno qui sostituisce l'idrogeno, sebbene sia molto vicino alla serie.

2K (s) + 2H2O (l) => 2KOH (ac) + H2(G)

Infine, quei metalli che si trovano nella parte più alta della serie sono così reattivi da spostare anche l'idrogeno delle molecole d'acqua, generando una reazione molto esotermica (ed esplosiva).

doppio

Zn (NO3)2(ac) + 2NaOH (ac) => Zn (OH)2(s) + 2NaNO3(Aq)

Sebbene la base non neutralizzi alcun acido, gli ioni OH- sentono più affinità per Zn2+ che gli ioni NON lo fanno3-; per questo motivo si verifica il doppio spostamento.

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

Questa reazione è molto simile alla precedente, con la differenza che entrambi i composti sono sali disciolti in acqua.

riferimenti

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimica. (8 ° ed.). CENGAGE Learning, p 145-150.
  2. Toby Hudson. (3 aprile 2012). Precipitazioni di argento su rame. [Figura]. Tratto da: commons.wikimedia.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 maggio 2018). Qual è una reazione di spostamento in chimica? Tratto da: thoughtco.com
  4. amrita.olabs.edu.in,. (2011). Reazione a spostamento singolo. Tratto da: amrita.olabs.edu.in
  5. Byju di. (15 settembre 2017). Reazioni di spostamento. Tratto da: byjus.com
  6. Tipi di reazioni chimiche: reazioni di spostamento singolo e doppio. Tratto da: jsmith.cis.byuh.edu