THEreakcija dvostruke izmjene između soli naziv je za kemijski fenomen koji se javlja kad god pomiješamo dvije soli koje nemaju isti kation ili isti anion. Rezultat ove reakcije je uvijek stvaranje dvije nove soli.
a) Kriteriji za pojavu reakcije dvostruke izmjene između soli
Opća formula za sol je XY, gdje je X (prva komponenta formule soli) uvijek kation, a Y (druga komponenta formule soli) anion.
Ako u posudi umiješamo, na primjer, otopinu natrijevog klorida (NaCl) i drugu otopinu natrijevog jodida. natrija (NaI), neće doći do reakcije dvostruke izmjene jer je kation (natrij - Na) prisutan u dvije soli jednak.
Ako u istom spremniku pomiješamo otopinu natrijevog klorida (NaCl) i otopinu kalijevog jodida (KI), reakcija dvostruke izmjene jer su u soli prisutni kationi (natrij - Na i kalij - K) i anioni (klorid - Cl i jodid - I) mnogo različitih.
b) Određivanje kationnog i anionskog punjenja soli
- Za sol bez indeksa u formuli:
Kad u formuli soli nemamo indeks, kation i anion imaju istu vrijednost naboja, ali s suprotnim predznacima. Dakle, znajući naboj jednog od njih, naboj drugog imat će samo suprotni predznak.
Primjer: CaS
Budući da je Ca zemnoalkalni metal, on ima +2 naboja, pa će S imati -2 naboja.
- Za sol s indeksom u formuli:
Kada sol ima indeks u formuli (na donjoj desnoj strani kratice elementa), automatski je taj indeks naboj suprotne skupine.
Primjer: CrCl3
U formuli imamo indeks 1 ispred Cr i indeks 3 ispred Cl, pa će naboj Cr biti +3 (pozitivno jer je prva skupina kation), a naboj Cl bit će -1 (negativan jer je druga skupina uvijek anion).
- Za sol sa zagradama u formuli:
Kada sol ima indeks ispred zagrada, automatski je taj naboj suprotne skupine.
Primjer: Al2(SAMO4)3
U formuli imamo indeks 2 ispred Al i indeks 3 ispred SO4, tako da će naboj na Al biti +3 (pozitivan jer je prva skupina kation), a naboj na SO4 bit će -2 (negativan jer je druga skupina uvijek anion).
c) Načelo reakcije dvostruke izmjene
Reakcija se naziva dvostruka izmjena jer imamo razmjenu dviju komponenata između soli (XY i BA). Kation (X) jedne soli ulazi u interakciju s anionom (A) druge soli, a kation (B) druge soli ulazi u interakciju s anionom (Y) prve soli, što rezultira stvaranjem dvije nove soli ( XA i BA). Ovu dvostruku izmjenu možemo jasno predočiti u općoj jednadžbi koja predstavlja ovu vrstu kemijske reakcije:
XY + BA → XA + BA
U smjesi između otopina natrijev klorid Nastali su (NaCl) i kalijev jodid (KI), natrijev jodid (NaI) i kalijev klorid (KCl), kao što je prikazano u jednadžbi:
NaCl + KI → NaI + KCI
d) Vizualne promjene reakcije dvostruke izmjene
Ne uvijek kad izvedemo reakciju dvostruke izmjene, vizualizirali smo neke preinake u eksperimentu. Na primjer, u dvije bezbojne vodene otopine soli, kada pomiješamo te dvije, znamo da su nastale nove soli, ali rezultat je bezbojni materijal. Odsutnost vizualnih promjena, dakle, ne znači da se nije dogodila reakcija dvostruke izmjene.
Vizualno ćemo se promijeniti ako se u tom procesu generiraju jedna ili dvije praktički netopive soli. Ako se stvaraju samo topive soli, imat ćemo vizualne promjene samo ako jedna od otopljenih soli promijeni boju otopine. Tablica u nastavku daje informacije o tome kada je sol topljiva ili praktički netopiva:
Tablica topivosti u soli
e) Primjeri sastavljanja jednadžbi koje predstavljaju reakcije dvostruke izmjene između soli
Sada slijedite neke primjeri sastavljanja jednadžbe reakcija dvostruke izmjene između soli:
Primjer 1: Dvostruka izmjena između kalijevog cijanida (KCN) i srebrnog klorida (AgCl)
U početku, znajmo koji je kation i anion svake od soli:
1) Za KCN: Budući da u formuli nije zapisan indeks, smatramo da postoji indeks 1 ispred K i CN.
- kation je K+1 (+1 jer svaki alkalni metal ima NOX +1);
- anion je CN-1 (-1 jer, kad su indeksi formule jednaki, kation i anion imaju naboje iste vrijednosti, ali s suprotnim predznacima).
2) Za AgCl: Kako u formuli nemamo upisan indeks, smatramo da ispred Ag i Cl postoji indeks 1.
- kation je Ag+1 (+1 jer je Ag fiksirao NOX +1);
- anion je Cl-1 (-1 jer, kad su indeksi formule jednaki, kation i anion imaju naboje iste vrijednosti, ali s suprotnim predznacima).
Poznavajući ione, lako je shvatiti da se dvostruka izmjena između ovih soli događa sjedinjenjem sljedećih iona:
K+1 sa Cl-1, što rezultira KCl soli nakon prelaska +1 i -1 naboja iona. Kako opterećenja imaju isti broj (1), nije ga potrebno upisati u konačnu formulu.
Ag+1 s CN-om-1, što rezultira AgCN soli nakon prelaska +1 i -1 naboja iona.
Uravnotežena kemijska jednadžba koja predstavlja reakciju dvostruke izmjene između ovih soli je:
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN
U ovoj reakciji nastaje sol topiva u KCl (klorid s alkalijskim metalom) i još jedan praktički netopivi AgCN (cijanid, bilo koji anion, bez alkalnog metala ili NH4+). Tako ćemo, gledajući eksperiment, na dnu spremnika vidjeti krutinu (AgCN), koja se ne otapa u vodi.
Primjer 2: dvostruka razmjena između Kalcijev karbonat (CaCO3) i magnezijev sulfat (MgSO4)
U početku, znajmo koji je kation i anion svake od soli:
1) Za CaCO3: Kako u formuli nemamo upisan nijedan indeks, naboj prisutan na kationu uvijek ima isti broj kao naboj na anionu.
- kation je Ca+2 (+2 jer svaki zemnoalkalijski metal ima ovaj NOX);
- anion je CO3-2 (-2 jer, budući da ispred Ca nemamo upisan nijedan indeks, anionski naboj imat će istu vrijednost kao kation, ali s suprotnim predznakom).
2) Za MgSO4: Budući da u formuli nemamo upisan nijedan indeks, naboj prisutan na kationu uvijek ima isti broj kao naboj na anionu.
- kation je Mg+2 (+2 jer svaki zemnoalkalijski metal ima ovaj NOX);
- anion je OS4-2 (-2 jer, budući da ispred Mg nemamo zapisan nijedan indeks, anionski naboj imat će istu vrijednost kao i kationski naboj, ali s suprotnim predznakom).
Poznavajući jone, lako je to razumjeti dvostruka razmjena između ovih soli javlja se sjedinjenjem sljedećih iona:
Ovdje+2 s OS-om4-2, što rezultira CaSO soli, nakon prelaska +2 i -2 naboja iona.
mg+2 s CO3-2, što rezultira MgCO soli3 nakon prelaska +2 i -2 naboja iona.
Uravnotežena kemijska jednadžba koja predstavlja reakciju dvostruke izmjene između ovih soli je:
1 CaCO3 + 1 MgSO4 → 1 slučaj4 + 1 MgCO3
U ovoj reakciji imamo stvaranje dvije praktički netopive soli: CaSO4 (zemno alkalijski sulfat) i MgCO3 (karbonat, bez alkalnog metala ili NH4+). Tako ćemo, gledajući pokus, vidjeti dvije krute tvari (CaSO4 i MgCO3) na dnu posude, jer se ne otapaju u vodi.
Primjer 3: Dvostruko prebacivanje između natrijevog nitrata (NaNO3) i kalijev dikromat (K2Cr2O7)
U početku, znajmo koji je kation i anion svake od soli:
1) Za NaNO3: Budući da u formuli nemamo upisan nijedan indeks, smatramo da postoji indeks 1 ispred Na i NO.3.
- kation je Na+1 (+1 jer svaki alkalni metal ima NOX +1);
- anion je NE3-1 (-1 jer, kad su indeksi formule jednaki, kation i anion imaju naboje iste vrijednosti, ali s suprotnim predznacima).
2) prema K2Cr2O7
- kation je K+1 (+1 jer svaki alkalni metal ima NOX +1);
- anion je Cr2O7 -2 (-2 za indeks 2 u K).
Poznavajući ione, lako je shvatiti da dvostruka razmjena između ovih soli javlja se sjedinjenjem sljedećih iona:
Na+1 s Cr2O7 -2, što rezultira soli Na2Cr2O7 nakon prelaska +1 i -2 naboja iona.
K+1 sa ne3-1, što rezultira KNO soli3 nakon prelaska +1 i -1 naboja iona.
THE uravnotežena kemijska jednadžba koja predstavlja reakciju dvostruke izmjene između ovih soli é:
2 NaNO3 + 1K2Cr2O7 → 1 u2Cr2O7 + 2 KNO3
U ovoj reakciji imamo stvaranje dvije topive soli: Na2Cr2O7 (dikromat, bilo koji anion, s alkalijskim metalom) i KNO3 (Nitrat, koji je uvijek topljiv). Dakle, gledajući pokus, na dnu nećemo vidjeti krutine, ali ovisno o soli koja se otapa, može doći do promjene boje otopine (ne u slučaju u primjeru).
Primjer 4: Dvostruka izmjena zlatnog nitrita III [Au (NO2)3] i cinkov acetat [Zn (H3Ç2O2)2]
U početku, znajmo koji je kation i anion svake od soli:
1) Za Au (BR2)3
- kation je Au+3 (+3 zbog indeksa 3 nakon NO zagrade2);
- anion je NE2-1 (-1 zbog indeksa 1 u Au).
2) Za Zn (H3Ç2O2)2
- kation je Zn+2 (+2 zbog 2 nakon zagrade aniona);
- anion je H3Ç2O2-1 (-1 zbog indeksa 1 u Zn).
Poznavajući jone, lako je to razumjeti dvostruka razmjena između ovih soli javlja se sjedinjenjem sljedećih iona:
Au+3 s H3Ç2O2-1, što rezultira Au soli (H3Ç2O2)3 nakon prelaska +2 i -1 naboja iona;
Zn+2 sa ne2-1, što rezultira Zn soli (NO2)2 nakon prelaska +2 i -1 naboja iona.
Uravnotežena kemijska jednadžba koja predstavlja reakciju dvostruke izmjene između ovih soli je:
2 Au (BR2)3 + 3 Zn (H3Ç2O2)2 → 2 Au (H3Ç2O2)3 + 3 Zn (BR2)2
U ovoj reakciji imamo praktički netopivu sol, Au (H3Ç2O2)3 (Acetat, bilo koji anion, bez alkalijskog metala ili NH4+) i još jedan topljivi, Zn (NO2)2 (Nitrit, koji je uvijek topljiv). Tako ćemo, gledajući eksperiment, na dnu spremnika vidjeti krutinu.
Ja, Diogo Lopes Dias
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-dupla-troca-entre-sais.htm
