दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया के बीच में लवण रासायनिक घटना को दिया गया नाम है जो तब होता है जब हम दो लवणों को मिलाते हैं जिनमें एक ही धनायन या एक ही आयन नहीं होता है। इस प्रतिक्रिया का परिणाम हमेशा दो नए लवणों का निर्माण होता है।
a) लवणों के बीच दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया की घटना के लिए मानदंड
नमक का सामान्य सूत्र XY है, जहाँ X (नमक सूत्र का पहला घटक) हमेशा धनायन होता है और Y (नमक सूत्र का दूसरा घटक) आयन होता है।
यदि हम एक कंटेनर में मिलाते हैं, उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड (NaCl) का एक घोल और सोडियम आयोडाइड का दूसरा घोल। सोडियम (NaI), दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया नहीं होगी क्योंकि दोनों लवणों में मौजूद धनायन (सोडियम - Na) समान है।
अब, यदि हम उसी पात्र में सोडियम क्लोराइड (NaCl) का विलयन और पोटैशियम आयोडाइड (KI) का विलयन मिलाते हैं, तो दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया क्योंकि लवण में मौजूद धनायन (सोडियम - Na और पोटेशियम - K) और आयन (क्लोराइड - Cl और आयोडाइड - I) हैं बहुत अलग।
b) नमक के धनायन और ऋणायन आवेश का निर्धारण
- सूत्र में बिना सूचकांक के नमक के लिए:
जब हमारे पास नमक के सूत्र में एक सूचकांक नहीं होता है, तो धनायन और आयनों का आवेश मान समान होता है, लेकिन विपरीत संकेतों के साथ। इस प्रकार, उनमें से एक के आरोप को जानने के बाद, दूसरे के पास केवल विपरीत संकेत होगा।
उदाहरण: CaS
चूँकि Ca एक क्षारीय मृदा धातु है, इसमें +2 आवेश है, इसलिए S पर -2 आवेश होगा।
- सूत्र में सूचकांक के साथ नमक के लिए:
जब नमक का सूत्र में एक सूचकांक होता है (किसी तत्व के संक्षिप्त नाम के निचले दाहिने हिस्से में), तो यह सूचकांक स्वचालित रूप से विपरीत समूह का प्रभार होता है।
उदाहरण: CrCl3
सूत्र में, हमारे पास Cr के सामने इंडेक्स 1 और Cl के सामने इंडेक्स 3 है, इसलिए Cr का चार्ज +3 होगा (धनात्मक क्योंकि पहला समूह धनायन है) और Cl का आवेश -1 होगा (ऋणात्मक क्योंकि दूसरा समूह हमेशा आयनों)।
- सूत्र में कोष्ठक के साथ नमक के लिए:
जब नमक को कोष्ठक के सामने एक सूचकांक होता है, तो स्वचालित रूप से, यह सूचकांक विपरीत समूह का प्रभार होता है।
उदाहरण: अली2(केवल4)3
सूत्र में हमारे पास अल के सामने इंडेक्स 2 और SO. के सामने इंडेक्स 3 है4, अत: Al पर आवेश +3 (धनात्मक क्योंकि पहला समूह धनायन है) और SO पर आवेश होगा4 होगा -2 (ऋणात्मक क्योंकि दूसरा समूह हमेशा आयन होता है)।
ग) दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया का सिद्धांत
प्रतिक्रिया को दोहरा विनिमय कहा जाता है क्योंकि हमारे पास लवण (XY और BA) के बीच दो घटकों का आदान-प्रदान होता है। एक नमक का धनायन (X) दूसरे नमक के ऋणायन (A) के साथ परस्पर क्रिया करता है, और दूसरे नमक का धनायन (B) पहले के ऋणायन (Y) के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप दो नए लवण बनते हैं ( एक्सए और बीए)। हम इस प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करने वाले सामान्य समीकरण में इस दोहरे विनिमय की स्पष्ट रूप से कल्पना कर सकते हैं:
एक्सवाई + बीए → एक्सए + बीए
के विलयनों के बीच मिश्रण में सोडियम क्लोराइड (NaCl) और पोटेशियम आयोडाइड (KI), सोडियम आयोडाइड (NaI) और पोटेशियम क्लोराइड (KCl) का गठन किया गया था, जैसा कि समीकरण में दिखाया गया है:
NaCl + KI → NaI + KCI
d) दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया के दृश्य परिवर्तन
हर बार नहीं जब हम दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया करते हैं, हमने प्रयोग में कुछ संशोधन की कल्पना की। दो रंगहीन जलीय लवणों में, उदाहरण के लिए, जब हम दोनों को एक साथ मिलाते हैं, तो हम जानते हैं कि नए लवण बन गए हैं, लेकिन परिणाम एक रंगहीन पदार्थ है। इसलिए, दृश्य परिवर्तन की अनुपस्थिति का मतलब यह नहीं है कि दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया नहीं हुई।
यदि प्रक्रिया में एक या दो व्यावहारिक रूप से अघुलनशील लवण उत्पन्न होते हैं तो हमारे पास एक दृश्य परिवर्तन होगा। यदि केवल घुलनशील लवण बनते हैं, तो हमारे पास दृश्य परिवर्तन तभी होगा जब घुले हुए लवणों में से एक घोल का रंग बदल देगा। नमक घुलनशील या व्यावहारिक रूप से अघुलनशील कब होता है, इसकी जानकारी नीचे दी गई तालिका में दी गई है:
नमक घुलनशीलता तालिका
ई) लवणों के बीच दोहरे विनिमय प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करने वाले समीकरणों के संयोजन के उदाहरण
अब कुछ फॉलो करें लवणों के बीच द्वि-विनिमय अभिक्रियाओं के समीकरण के संयोजन के उदाहरण:
उदाहरण 1: पोटेशियम साइनाइड (KCN) और सिल्वर क्लोराइड (AgCl) के बीच दोहरा विनिमय
प्रारंभ में, आइए जानते हैं कि प्रत्येक लवण का धनायन और ऋणायन क्या है:
1) केसीएन के लिए: चूंकि सूत्र में कोई सूचकांक नहीं लिखा है, हम मानते हैं कि के और सीएन के सामने सूचकांक 1 है।
- कटियन K. है+1 (+1 क्योंकि प्रत्येक क्षार धातु में NOX +1 होता है);
- आयन CN. है-1 (-1 क्योंकि, जब सूत्र सूचकांक बराबर होते हैं, तो धनायन और ऋणायन पर समान मान के आवेश होते हैं, लेकिन विपरीत चिह्नों के साथ)।
2) AgCl के लिए: चूंकि हमारे पास सूत्र में कोई अनुक्रमणिका नहीं लिखी गई है, हम मानते हैं कि Ag और Cl के सामने अनुक्रमणिका 1 है।
- कटियन Ag. है+1 (+1 क्योंकि Ag ने NOX +1 तय किया है);
- आयन Cl. है-1 (-1 क्योंकि, जब सूत्र सूचकांक बराबर होते हैं, तो धनायन और ऋणायन पर समान मान के आवेश होते हैं, लेकिन विपरीत चिह्नों के साथ)।
आयनों को जानकर, यह समझना आसान है कि इन लवणों के बीच दोहरा आदान-प्रदान निम्नलिखित आयनों के मिलन से होता है:
क+1 Cl के साथ-1, आयनों के +1 और -1 आवेशों को पार करने के बाद KCl नमक में परिणामित होता है। चूंकि भार में एक ही संख्या (1) होती है, इसलिए इसे अंतिम सूत्र में लिखना आवश्यक नहीं है।
एजी+1 सीएन. के साथ-1, आयनों के +1 और -1 आवेशों को पार करने के बाद AgCN नमक में परिणामित होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण जो इन लवणों के बीच दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है:
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN Ag
इस प्रतिक्रिया में, हमारे पास KCl घुलनशील नमक (क्षार धातु के साथ क्लोराइड) और एक अन्य व्यावहारिक रूप से अघुलनशील AgCN (साइनाइड, कोई भी आयन, बिना क्षार धातु या NH) का निर्माण होता है।4+). इसलिए, प्रयोग को देखते समय, हम कंटेनर के तल पर एक ठोस (AgCN) देखेंगे, क्योंकि यह पानी में नहीं घुलता है।
उदाहरण 2: के बीच दोहरा विनिमय कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO3) और मैग्नीशियम सल्फेट (MgSO .)4)
प्रारंभ में, आइए जानते हैं कि प्रत्येक लवण का धनायन और ऋणायन क्या है:
1) CaCO. के लिए3:चूंकि हमारे पास सूत्र में कोई सूचकांक नहीं लिखा है, धनायन पर मौजूद आवेश की संख्या हमेशा ऋणायन पर आवेश के समान होती है।
- कटियन Ca. है+2 (+2 क्योंकि प्रत्येक क्षारीय पृथ्वी धातु में यह एनओएक्स होता है);
- आयन CO. है3-2 (-2 क्योंकि, चूँकि हमारे पास Ca के सामने कोई इंडेक्स नहीं लिखा है, ऋणायन आवेश का मान धनायन आवेश के समान होगा, लेकिन विपरीत चिन्ह के साथ).
2) MgSO. के लिए4: चूंकि हमारे पास सूत्र में कोई सूचकांक नहीं लिखा है, धनायन पर उपस्थित आवेश की संख्या हमेशा ऋणायन पर आवेश के समान होती है।
- धनायन Mg. है+2 (+2 क्योंकि प्रत्येक क्षारीय पृथ्वी धातु में यह एनओएक्स होता है);
- आयन ओएस है4-2 (-2 क्योंकि, जैसा कि हमारे पास Mg के सामने कोई इंडेक्स नहीं लिखा है, ऋणायन आवेश का मान धनायन आवेश के समान होगा, लेकिन विपरीत चिह्न के साथ)।
आयनों को जानना, यह समझना आसान है इन लवणों के बीच दोहरा विनिमय निम्नलिखित आयनों के संघ के साथ होता है:
यहाँ+2 ओएस के साथ4-2, आयनों के +2 और -2 आवेशों को पार करने के बाद, CaSO नमक में परिणामित होता है।
मिलीग्राम+2 सीओ. के साथ3-2, जिसके परिणामस्वरूप MgCO नमक3 आयनों के +2 और -2 आवेशों को पार करने के बाद।
संतुलित रासायनिक समीकरण जो इन लवणों के बीच दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है:
1 CaCO3 + 1 एमजीएसओ4 → 1 केस4 + 1 एमजीसीओ3
इस प्रतिक्रिया में, हमारे पास दो व्यावहारिक रूप से अघुलनशील लवणों का निर्माण होता है: CaSO4 (क्षारीय पृथ्वी धातु सल्फेट) और MgCO3 (कार्बोनेट, क्षार धातु या NH के बिना)4+). अतः प्रयोग को देखने पर हमें दो ठोस (CaSO .) दिखाई देंगे4 और एमजीसीओ3) कंटेनर के तल पर, क्योंकि वे पानी में नहीं घुलते हैं।
उदाहरण 3: सोडियम नाइट्रेट (NaNO .) के बीच दोहरा विनिमय3) और पोटेशियम डाइक्रोमेट (K .)2सीआर2हे7)
प्रारंभ में, आइए जानते हैं कि प्रत्येक लवण का धनायन और ऋणायन क्या है:
1) नैनो के लिए3: चूंकि हमारे पास सूत्र में कोई अनुक्रमणिका नहीं है, इसलिए हम मानते हैं कि Na और NO के सामने अनुक्रमणिका 1 है।3.
- कटियन Na. है+1 (+1 क्योंकि प्रत्येक क्षार धातु में NOX +1 होता है);
- आयन NO. है3-1 (-1 क्योंकि, जब सूत्र सूचकांक बराबर होते हैं, तो धनायन और ऋणायन पर समान मान के आवेश होते हैं, लेकिन विपरीत चिह्नों के साथ)।
2) के लिए2सीआर2हे7
- कटियन K. है+1 (+1 क्योंकि प्रत्येक क्षार धातु में NOX +1 होता है);
- आयन Cr. है2हे7 -2 (-2 K में अनुक्रमणिका 2 रखने के लिए)।
आयनों को जानकर, यह समझना आसान है कि इन लवणों के बीच दोहरा विनिमय निम्नलिखित आयनों के संघ के साथ होता है:
पर+1 Cr. के साथ2हे7 -2, नमक Na. में जिसके परिणामस्वरूप2सीआर2हे7 आयनों के +1 और -2 आवेशों को पार करने के बाद।
क+1 कोई साथ3-1, जिसके परिणामस्वरूप KNO नमक3 आयनों के +1 और -1 आवेशों को पार करने के बाद।
संतुलित रासायनिक समीकरण इन लवणों के बीच दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है é:
2 नैनो3 + 1K2सीआर2हे7 → 1 इंच2सीआर2हे7 + 2 KNO3
इस अभिक्रिया में दो घुलनशील लवण बनते हैं: Na2सीआर2हे7 (डाइक्रोमेट, कोई भी आयन, क्षार धातु के साथ) और KNO3 (नाइट्रेट, जो हमेशा घुलनशील होता है)। इसलिए, प्रयोग को देखते समय, हमें नीचे कोई ठोस नहीं दिखाई देगा, लेकिन नमक के घुलने के आधार पर, घोल के रंग में बदलाव हो सकता है (उदाहरण के मामले में नहीं)।
उदाहरण 4: गोल्ड नाइट्राइट III के बीच दोहरा विनिमय [Au (NO .)2)3] और जिंक एसीटेट [Zn(H .)3सी2हे2)2]
प्रारंभ में, आइए जानते हैं कि प्रत्येक लवण का धनायन और ऋणायन क्या है:
1) Au के लिए (NO .)2)3
- कटियन Au है+3 (+3 अनुक्रमणिका 3 के कारण कोई कोष्ठक नहीं है2);
- आयन NO. है2-1 (-1 एयू में इंडेक्स 1 के कारण)।
2) Zn (H .) के लिए3सी2हे2)2
- कटियन Zn. है+2 (+२ आयनों कोष्ठक के बाद २ के कारण);
- आयन H. है3सी2हे2-1 (-1 Zn में अनुक्रमणिका 1 के कारण)।
आयनों को जानना, यह समझना आसान है इन लवणों के बीच दोहरा विनिमय निम्नलिखित आयनों के संघ के साथ होता है:
औ+3 H के साथ3सी2हे2-1, जिसके परिणामस्वरूप Au नमक (H .)3सी2हे2)3 आयनों के +2 और -1 आवेशों को पार करने के बाद;
Zn+2 कोई साथ2-1, जिसके परिणामस्वरूप Zn नमक (NO .)2)2 आयनों के +2 और -1 आवेशों को पार करने के बाद।
संतुलित रासायनिक समीकरण जो इन लवणों के बीच दोहरी विनिमय प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है:
2 औ (नहीं2)3 + 3 जेडएन (एच3सी2हे2)2 → 2 एयू (एच3सी2हे2)3 + 3 Zn (NO)2)2
इस प्रतिक्रिया में, हमारे पास व्यावहारिक रूप से अघुलनशील नमक है, Au (H .)3सी2हे2)3 (एसीटेट, कोई भी आयन, बिना क्षार धातु या NH4+), और दूसरा घुलनशील, Zn (NO .)2)2 (नाइट्राइट, जो हमेशा घुलनशील होता है)। इसलिए, प्रयोग को देखते समय, हम कंटेनर के तल पर एक ठोस देखेंगे।
मेरे द्वारा। डिओगो लोपेज डायस
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-dupla-troca-entre-sais.htm