Απλές αντιδράσεις ανταλλαγής ανάμεσα μέταλλα αυτοί είναι χημικά φαινόμενα που μπορεί να συμβεί μόνο όταν απλή ουσία, το οποίο πρέπει να είναι μέταλλο, τοποθετείται στο ίδιο δοχείο με το σύνθετη ουσία.
Συμβατικά, το απλή ανταλλαγή αντίδρασης μεταξύ μετάλλων ονομάζεται επίσης αντίδραση μετατόπισης. Αυτό συμβαίνει επειδή το μέταλλο (A) της απλής ουσίας αλλάζει θέση με το κατιόν (Y) της σύνθετης ουσίας (YC), όπως φαίνεται στην ακόλουθη γενική εξίσωση:
A + YC → AC + Y
Ωστόσο, το απλή ανταλλαγή αντίδρασης μεταξύ μετάλλων συμβαίνει μόνο εάν η απλή μεταλλική ουσία είναι περισσότερο ηλεκτρισμένος θετικά, δηλαδή, πιο αντιδραστικό από το κατιόν που υπάρχει στην ένωση.
Για να σας βοηθήσουμε, παρακάτω είναι ένα σχήμα που περιέχει την φθίνουσα σειρά της ηλεκτροθετικότητας των κύριων χημικών στοιχείων που συμμετέχουν σε απλές ανταλλαγές αντιδράσεων μεταξύ μετάλλων:
Σε φθίνουσα σειρά της ηλεκτροθετικότητας, τονίζουμε τα ευγενή μέταλλα
Με αυτή τη σειρά, το στοιχείο λιθίου έχει την υψηλότερη ηλεκτροθετικότητα, ενώ το στοιχείο χρυσό έχει το χαμηλότερο. Όλα τα στοιχεία που βρίσκονται κάτω από το υδρογόνο καλούνται
ευγενή μέταλλα.Σημείωση: Τα ευγενή μέταλλα είναι εκείνα με πολύ χαμηλή ηλεκτροθετικότητα, δηλαδή η ικανότητα χημικής αντίδρασης αυτών των μετάλλων είναι πολύ περιορισμένη. Σε γενικές γραμμές, ένα ευγενές μέταλλο θα μπορούσε μόνο να αντικαταστήσει ένα άλλο ευγενές μέταλλο.
1ο Παράδειγμα: Αντίδραση μεταξύ μεταλλικού χαλκού και υδροχλωρικού οξέος.
Γάιδαρος(μικρό) + HCl → Δεν εμφανίζεται
Οτι απλή ανταλλαγή αντίδρασης Αυτό δεν συμβαίνει επειδή το αλουμίνιο είναι ένα μεταλλικό στοιχείο που είναι λιγότερο ηλεκτροθετικό από το κατιόν νατρίου που υπάρχει στη σύνθετη ουσία και επομένως δεν είναι ικανό να το μετατοπίσει.
2ο Παράδειγμα: Αντίδραση μεταξύ μεταλλικού αργιλίου και βρωμιούχου νατρίου (NaBr).
Αλ(μικρό) + NaBr → Δεν εμφανίζεται
Οτι απλή ανταλλαγή αντίδρασης Επίσης, δεν συμβαίνει επειδή το αλουμίνιο είναι ένα μεταλλικό στοιχείο που είναι λιγότερο ηλεκτροθετικό από το κατιόν νατρίου (Na+), υπάρχει στην ένωση, γεγονός που το καθιστά ανίκανο να το εκτοπίσει.
3ο Παράδειγμα: Αντίδραση μεταξύ καλίου και θειικού χαλκού II.
Κ + CuSO4 →
Οτι απλή ανταλλαγή αντίδρασης συμβαίνει επειδή το κάλιο είναι ένα πιο ηλεκτροθετικό μεταλλικό στοιχείο από το χαλκό. Έτσι, το κάλιο μετατοπίζει τον χαλκό, δημιουργώντας τις ακόλουθες αλλαγές:
- Μετατροπή χαλκού σε απλή ουσία Cu.
- Σχηματισμός του άλατος που ονομάζεται θειικό κάλιο (Κ2ΜΟΝΟ4), που προκύπτει από την ένωση καλίου (που έχει φορτίο +1, καθώς ανήκει στην οικογένεια IA) με το θειικό ανιόν (SO4-2).
Το παρακάτω είναι η ισορροπημένη εξίσωση που αντιπροσωπεύει αυτήν τη διαδικασία:
2Κ(μικρό) + CuSO4 → Cu(μικρό) + Κ2ΜΟΝΟ4
4ο Παράδειγμα: Αντίδραση μεταξύ μεταλλικού μαγνησίου και χλωριούχου σιδήρου III.
Mg + FeCl3 →
Ο απλή ανταλλαγή αντίδρασης συμβαίνει επειδή το μαγνήσιο είναι ένα πιο ηλεκτροθετικό μεταλλικό στοιχείο από το σίδηρο. Έτσι, το μαγνήσιο μετατοπίζει το σίδηρο και παράγει τις ακόλουθες αλλαγές:
- Μετατροπή του σιδήρου στην απλή ουσία Fe;
- Σχηματισμός του άλατος που ονομάζεται χλωριούχο μαγνήσιο (MgCl2), που προκύπτει από την ένωση μαγνησίου (η οποία έχει φορτίο +2, καθώς ανήκει στην οικογένεια IIA) με το χλωριούχο ανιόν (Cl-1).
Η παρακάτω ισορροπημένη εξίσωση αντιπροσωπεύει αυτήν τη διαδικασία:
3 mg(μικρό) + 2 FeCl3 → 2 Φε(μικρό) + 3 MgCl2
5ο Παράδειγμα: Αντίδραση μεταξύ αλουμινίου και θειικού οξέος.
Οτι απλή ανταλλαγή αντίδρασης επειδή το αλουμίνιο είναι ένα πιο ηλεκτροθετικό μεταλλικό στοιχείο από το υδρογόνο. Έτσι, το αλουμίνιο εκτοπίζει το υδρογόνο και παράγει τις ακόλουθες αλλαγές:
- Μετατροπή υδρογόνου σε απλή ουσία υδρογόνο (H2);
- Σχηματισμός του άλατος που ονομάζεται θειικό αργίλιο [Al2(ΜΟΝΟ4)3], που προκύπτει από την ένωση αλουμινίου (το οποίο έχει φορτίο +3, όπως είναι από την οικογένεια IIIA) με το θειικό ανιόν (SO4-2 ).
Το παρακάτω είναι η ισορροπημένη εξίσωση που αντιπροσωπεύει αυτήν τη διαδικασία:
2 Αλ(μικρό) + 3 Ω2ΜΟΝΟ4 → 3 Η2 (ζ) + Αλ2(ΜΟΝΟ4)3
Από μένα. Diogo Lopes Dias
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-simples-troca-entre-metais.htm