Dobbelt udvekslingsreaktion mellem salte

DETdobbelt udvekslingsreaktion ind i mellem salte er navnet på det kemiske fænomen, der opstår, når vi blander to salte, der ikke har den samme kation eller den samme anion. Resultatet af denne reaktion er altid dannelsen af ​​to nye salte.

a) Kriterier for forekomst af en dobbelt udvekslingsreaktion mellem salte

Den generelle formel for et salt er XY, hvor X (den første komponent i saltformlen) altid er kationen, og Y (den anden komponent i saltformlen) er anionen.

Hvis vi f.eks. Blander i en beholder en opløsning af natriumchlorid (NaCl) og en anden opløsning af natriumiodid. natrium (NaI), vil dobbeltudskiftningsreaktionen ikke forekomme, fordi kationen (natrium-Na) til stede i de to salte er den samme.

Hvis vi nu blander en opløsning af natriumchlorid (NaCl) og en opløsning af kaliumiodid (KI) i den samme beholder, dobbeltudvekslingsreaktion, fordi kationerne (natrium - na og kalium - K) og anionerne (chlorid - Cl og jodid - I) til stede i saltene er mange forskellige.

b) Bestemmelse af saltets kation og anionladning

- For salt uden indeks i formlen:

Når vi ikke har et indeks i formlen af ​​et salt, har kation og anion den samme ladningsværdi, men med modsatte tegn. At kende anklagerne for den ene af dem, vil den andres kun have det modsatte tegn.

Eksempel: CaS

Da Ca er et jordalkalimetal, har det en +2 ladning, så S vil have en -2 ladning.

- For salt med indeks i formlen:

Når salt har et indeks i formlen (nederst til højre for et element forkortelse), er dette indeks automatisk afgiften for den modsatte gruppe.

Eksempel: CrCl₃

I formlen har vi indeks 1 foran Cr og indeks 3 foran Cl, så ladningen af ​​Cr vil være +3 (positiv, fordi den første gruppe er kationen), og ladningen af ​​Cl vil være -1 (negativ, fordi den anden gruppe altid er anion).

- For salt med parenteser i formlen:

Når saltet har et indeks foran parenteser, er dette indeks automatisk afgiften for den modsatte gruppe.

Eksempel: Al₂(KUN₄)₃

I formlen har vi indeks 2 foran Al og indeks 3 foran SO₄, så ladningen på Al vil være +3 (positiv, fordi den første gruppe er kationen) og ladningen på SO₄ vil være -2 (negativ, fordi den anden gruppe altid er anionen).

c) Princippet om dobbelt udvekslingsreaktion

Reaktionen kaldes dobbeltudveksling, fordi vi udveksler to komponenter mellem salte (XY og BA). Kationen (X) af det ene salt interagerer med anionet (A) af det andet salt, og kationen (B) af det andet salt interagerer med anionen (Y) af det første, hvilket resulterer i dannelsen af ​​to nye salte ( XA og BA). Vi kan tydeligt visualisere denne dobbeltudveksling i den generelle ligning, der repræsenterer denne type kemisk reaktion:

XY + BA → XA + BA

I blandingen mellem opløsningerne af natriumchlorid (NaCl) og kaliumiodid (KI), natriumiodid (NaI) og kaliumchlorid (KCl) blev dannet som vist i ligningen:

NaCl + KI → NaI + KCI

d) Visuelle ændringer af en dobbeltudvekslingsreaktion

Ikke altid når vi udfører en dobbelt udvekslingsreaktion, vi visualiserede nogle ændringer i eksperimentet. I to farveløse vandige saltopløsninger, for eksempel når vi blander de to sammen, ved vi, at der er dannet nye salte, men resultatet er et farveløst materiale. Fraværet af visuel ændring betyder derfor ikke, at dobbeltudvekslingsreaktionen ikke fandt sted.

Vi får en visuel ændring, hvis der genereres et eller to praktisk uopløselige salte i processen. Hvis der kun dannes opløselige salte, vil vi kun have visuel ændring, hvis et af de opløste salte ændrer opløsningens farve. Nedenstående tabel giver information om, hvornår et salt er opløseligt eller praktisk talt uopløseligt:

Saltopløselighedstabel

e) Eksempler på samling af ligninger, der repræsenterer dobbeltudvekslingsreaktioner mellem salte

Følg nu nogle eksempler på samling af ligningen af ​​dobbeltudvekslingsreaktioner mellem salte:

Eksempel 1: Dobbelt udveksling mellem kaliumcyanid (KCN) og sølvchlorid (AgCl)

Lad os først vide, hvad kationen og anionen af ​​hvert af saltene er:

1) For KCN: Da der ikke er noget indeks skrevet i formlen, mener vi, at der er indeks 1 foran K og CN.

- kationen er K⁺¹ (+1 fordi ethvert alkalimetal har NOX +1);

- anionen er CN^-1 (-1 fordi kation og anion, når formelindekserne er ens, har ladninger af samme værdi, men med modsatte tegn).

2) For AgCl: Da vi ikke har noget indeks skrevet i formlen, mener vi, at der er indeks 1 foran Ag og Cl.

- kationen er Ag⁺¹ (+1 fordi Ag har fast NOX +1);

- anionen er Cl^-1 (-1 fordi kation og anion, når formelindekserne er ens, har ladninger af samme værdi, men med modsatte tegn).

At kende ionerne er det let at forstå, at den dobbelte udveksling mellem disse salte sker med foreningen af ​​følgende ioner:

• K⁺¹ med Cl^-1, hvilket resulterer i KCl-salt efter krydsning af +1 og -1 ladningerne af ionerne. Da belastningerne har samme nummer (1), er det ikke nødvendigt at skrive det i den endelige formel.

• Ag⁺¹ med CN^-1, hvilket resulterer i AgCN-salt efter krydsning af +1- og -1-ladningerne af ionerne.

Den afbalancerede kemiske ligning, der repræsenterer den dobbelte udvekslingsreaktion mellem disse salte, er:

1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN

I denne reaktion har vi dannelsen af ​​et KCl opløseligt salt (chlorid med alkalimetal) og et andet praktisk uopløseligt AgCN (cyanid, enhver anion uden alkalimetal eller NH₄⁺). Så når vi ser på eksperimentet, ser vi et fast stof (AgCN) i bunden af ​​beholderen, da det ikke opløses i vand.

Eksempel 2: dobbelt udveksling mellem Calciumcarbonat (CaCO₃) og magnesiumsulfat (MgSO₄)

Lad os først vide, hvad kationen og anionen af ​​hvert af saltene er:

1) Til CaCO₃: Da vi ikke har noget indeks skrevet i formlen, har ladningen til stede på kationen altid det samme tal som ladningen på anionen.

- kationen er Ca⁺² (+2 fordi ethvert jordalkalimetal har denne NOX);

- anionen er CO₃^-2 (-2 fordi, da vi ikke har noget indeks skrevet foran Ca, vil anionladningen have den samme værdi som kationladningen, men med det modsatte tegn).

2) For MgSO₄: Da vi ikke har noget indeks skrevet i formlen, har ladningen til stede på kationen altid det samme tal som ladningen på anionen.

- kationen er Mg⁺² (+2 fordi ethvert jordalkalimetal har denne NOX);

- anionen er operativsystemet₄^-2 (-2 fordi, da vi ikke har noget indeks skrevet foran Mg, vil anionladningen have den samme værdi som kationladningen, men med det modsatte tegn).

At kende ionerne er det let at forstå det den dobbelte udveksling mellem disse salte forekommer med foreningen af ​​følgende ioner:

• Her⁺² med OS₄^-2, hvilket resulterer i CaSO-salt efter krydsning af ionerne +2 og -2.

• mg⁺² med CO₃^-2, hvilket resulterer i MgCO-saltet₃ efter at have krydset ionerne +2 og -2.

Den afbalancerede kemiske ligning, der repræsenterer den dobbelte udvekslingsreaktion mellem disse salte, er:

1 CaCO₃ + 1 MgSO₄ → 1 sag₄ + 1 MgCO₃

I denne reaktion har vi dannelsen af ​​to praktisk talt uopløselige salte: CaSO₄ (jordalkalimetalsulfat) og MgCO₃ (carbonat uden alkalimetal eller NH₄⁺). Så når vi ser på eksperimentet, vil vi se to faste stoffer (CaSO₄ og MgCO₃) i bunden af ​​beholderen, da de ikke opløses i vand.

Eksempel 3: Dobbelt skift mellem natriumnitrat (NaNO₃) og kaliumdichromat (K₂Cr₂O₇)

Lad os først vide, hvad kationen og anionen af ​​hvert af saltene er:

1) For NaNO₃: Da vi ikke har noget indeks skrevet i formlen, mener vi, at der er indeks 1 foran Na og NO.₃.

- kationen er Na⁺¹ (+1 fordi ethvert alkalimetal har NOX +1);

- anionen er NEJ₃^-1 (-1 fordi kation og anion, når formelindekserne er ens, har ladninger af samme værdi, men med modsatte tegn).

2) Til K₂Cr₂O₇

- kationen er K⁺¹ (+1 fordi ethvert alkalimetal har NOX +1);

- anionen er Cr₂O₇ ^-2 (-2 for at have indeks 2 i K).

At kende ionerne, er det let at forstå, at dobbelt udveksling mellem disse salte forekommer med foreningen af ​​følgende ioner:

• På⁺¹ med Cr₂O₇ ^-2, hvilket resulterer i salt Na₂Cr₂O₇ efter at have krydset ionerne +1 og -2.

• K⁺¹ med NEJ₃^-1, hvilket resulterer i KNO-saltet₃ efter at have krydset ionerne +1 og -1.

DET afbalanceret kemisk ligning, der repræsenterer den dobbelte udvekslingsreaktion mellem disse salte é:

2 NaNO₃ + 1K₂Cr₂O₇ → 1 ind₂Cr₂O₇ + 2 KNO₃

I denne reaktion har vi dannelsen af ​​to opløselige salte: Na₂Cr₂O₇ (dichromat, enhver anion, med alkalimetal) og KNO₃ (Nitrat, som altid er opløseligt). Så når vi ser på eksperimentet, vil vi ikke se nogen faste stoffer i bunden, men afhængigt af saltet, der opløses, kan der være en ændring i opløsningens farve (ikke tilfældet i eksemplet).

Eksempel 4: Dobbelt udveksling mellem guldnitrit III [Au (NO₂)₃] og zinkacetat [Zn (H₃Ç₂O₂)₂]

Lad os først vide, hvad kationen og anionen af ​​hvert af saltene er:

1) For Au (NO₂)₃

- kationen er Au⁺³ (+3 på grund af indeks 3 efter INGEN parentes₂);

- anionen er NEJ₂^-1 (-1 på grund af indeks 1 i Au).

2) For Zn (H₃Ç₂O₂)₂

- kationen er Zn⁺² (+2 på grund af 2 efter anion parenteser);

- anionen er H₃Ç₂O₂^-1 (-1 på grund af indeks 1 i Zn).

At kende ionerne er det let at forstå det den dobbelte udveksling mellem disse salte forekommer med foreningen af ​​følgende ioner:

• Au⁺³ med H₃Ç₂O₂^-1, hvilket resulterer i Au-saltet (H₃Ç₂O₂)₃ efter at have krydset ionerne +2 og -1;

• Zn⁺² med NEJ₂^-1, hvilket resulterer i Zn-saltet (NO₂)₂ efter at have krydset ionerne +2 og -1.

Den afbalancerede kemiske ligning, der repræsenterer den dobbelte udvekslingsreaktion mellem disse salte, er:

2 Au (NO₂)₃ + 3 Zn (H₃Ç₂O₂)₂ → 2 Au (H₃Ç₂O₂)₃ + 3 Zn (NO₂)₂

I denne reaktion har vi et næsten uopløseligt salt, Au (H₃Ç₂O₂)₃ (Acetat, enhver anion uden alkalimetal eller NH₄⁺og en anden opløselig, Zn (NO₂)₂ (Nitrit, som altid er opløseligt). Så når vi ser på eksperimentet, ser vi et fast stof i bunden af ​​beholderen.

Af mig Diogo Lopes Dias

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-dupla-troca-entre-sais.htm