ორმაგი გაცვლითი რეაქცია შორის მარილები არის ქიმიური ფენომენის სახელი, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც ვურევთ ორ მარილს, რომლებსაც არ აქვთ იგივე კატიონი ან იგივე ანიონი. ამ რეაქციის შედეგი ყოველთვის ორი ახალი მარილის წარმოქმნაა.
ა) მარილებს შორის ორმაგი გაცვლითი რეაქციის წარმოქმნის კრიტერიუმები
მარილის ზოგადი ფორმულაა XY, სადაც X (მარილის ფორმულის პირველი კომპონენტი) ყოველთვის არის კათიონი და Y (მარილის ფორმულის მეორე კომპონენტი) არის ანიონი.
თუ ჩვენ შეურიეთ კონტეინერში, მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდის (NaCl) და ნატრიუმის იოდიდის სხვა ხსნარს. ნატრიუმი (NaI), ორმაგი გაცვლის რეაქცია არ მოხდება, რადგან ორ მარილში არსებული კატიონი (ნატრიუმი - Na) იგივეა.
ახლა, თუ იმავე ჭურჭელში ავურიოთ ნატრიუმის ქლორიდის (NaCl) და კალიუმის იოდიდის (KI) ხსნარი, ორმაგი გაცვლის რეაქცია, რადგან მარილებში არსებული კათიონები (ნატრიუმი - Na და კალიუმი - K) და ანიონები (ქლორიდი - Cl და იოდიდი - I) ბევრი განსხვავებული.
ბ) მარილის კატიონისა და ანიონული მუხტის განსაზღვრა
- ფორმულაში ინდექსის გარეშე მარილისთვის:
როდესაც მარილის ფორმულაში ინდექსი არ გვაქვს, კატიონს და ანიონს აქვთ იგივე მუხტის მნიშვნელობა, მაგრამ საპირისპირო ნიშნებით. ამრიგად, ერთი მათგანის მუხტის ცოდნით, მეორეს მხოლოდ საპირისპირო ნიშანი ექნება.
მაგალითი: CaS
მას შემდეგ, რაც Ca არის ტუტე მიწის ლითონი, მას აქვს +2 მუხტი, ამიტომ S– ს ექნება -2 მუხტი.
- ფორმულაში ინდექსის მქონე მარილისთვის:
როდესაც მარილს ფორმულაში აქვს ინდექსი (ელემენტის აბრევიატურაის ქვედა მარჯვენა მხარეს), ავტომატურად ეს ინდექსი წარმოადგენს მოწინააღმდეგე ჯგუფის მუხტს.
მაგალითი: CrCl3
ფორმულაში ჩვენ გვაქვს ინდექსი 1 Cr- ის და ინდექსი 3 Cl- ის წინ, ამიტომ Cr ბრალდება იქნება +3 (დადებითია, რადგან პირველი ჯგუფი არის კატიონი) და Cl- ის მუხტი იქნება -1 (უარყოფითი, რადგან მეორე ჯგუფი ყოველთვის არის ანიონი).
- ფორმულაში ფრჩხილებით მარილისთვის:
როდესაც მარილს აქვს ფრჩხილების ინდექსი, ავტომატურად, ეს ინდექსი არის მოწინააღმდეგე ჯგუფის მუხტი.
მაგალითი: ალ2(მხოლოდ4)3
ფორმულაში ჩვენ გვაქვს ინდექსი 2-ის წინ Al და ინდექს 3-ის წინ SO4, ასე რომ Al- ზე დატვირთვა იქნება +3 (პოზიტიურია, რადგან პირველი ჯგუფი არის კატიონი) და SO დატვირთვა4 იქნება -2 (უარყოფითი, რადგან მეორე ჯგუფი ყოველთვის არის ანიონი).
გ) ორმაგი გაცვლითი რეაქციის პრინციპი
რეაქციას ორმაგ გაცვლას უწოდებენ, რადგან ორი კომპონენტის გაცვლა გვაქვს მარილებს შორის (XY და BA). ერთი მარილის კატიონი (X) ურთიერთქმედებს სხვა მარილის ანიონთან (A), ხოლო მეორე მარილის კატიონი (B) ურთიერთქმედებს პირველი ანიონისთან (Y), რის შედეგადაც წარმოიქმნება ორი ახალი მარილი ( XA და BA). ჩვენ შეგვიძლია ნათლად წარმოვიდგინოთ ეს ორმაგი გაცვლა ზოგად განტოლებაში, რომელიც წარმოადგენს ამ ტიპის ქიმიურ რეაქციას:
XY + BA → XA + BA
ხსნარებს შორის ნარევი ნატრიუმის ქლორიდი (NaCl) და კალიუმის იოდიდი (KI), ნატრიუმის იოდიდი (NaI) და კალიუმის ქლორიდი (KCl) ჩამოყალიბდა, როგორც ნაჩვენებია განტოლებაში:
NaCl + KI → NaI + KCI
დ) ორმაგი გაცვლითი რეაქციის ვიზუალური ცვლილებები
არა ყოველთვის როდესაც ორმაგი გაცვლის რეაქციას ვასრულებთექსპერიმენტში ვიზუალიზაცია მოვახდინეთ. ორ უფერო წყალწყლიან ხსნარში, მაგალითად, როდესაც ერთმანეთს ვურევთ, ვიცით, რომ ახალი მარილები წარმოიქმნა, მაგრამ შედეგია უფერო მასალა. ვიზუალური ცვლილების არარსებობა არ ნიშნავს, რომ ორმაგი გაცვლის რეაქცია არ მომხდარა.
ვიზუალური ცვლილება გვექნება, თუ პროცესში წარმოიქმნება ერთი ან ორი პრაქტიკულად უხსნადი მარილი. თუ მხოლოდ ხსნადი მარილები წარმოიქმნება, ვიზუალური ცვლილება გვექნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ რომელიმე გახსნილი მარილი შეცვლის ხსნარის ფერს. ქვემოთ მოცემულ ცხრილში მოცემულია ინფორმაცია, თუ როდის არის მარილი ხსნადი ან პრაქტიკულად არ იხსნება:
მარილის ხსნადობის მაგიდა
ე) მარილთა შორის ორმაგი გაცვლითი რეაქციების წარმომდგენი განტოლების აწყობის მაგალითები
ახლა მიჰყევით ზოგიერთს მარილებს შორის ორმაგი გაცვლითი რეაქციების განტოლების აწყობის მაგალითები:
მაგალითი 1: ორმაგი გაცვლა კალიუმის ციანიდსა (KCN) და ვერცხლის ქლორიდს (AgCl) შორის
თავდაპირველად, მოდით ვიცოდეთ რა არის თითოეული მარილის კატიონი და ანიონი:
1) KCN– სთვის: ვინაიდან ფორმულაში არ არის დაწერილი ინდექსი, მიგვაჩნია, რომ K და CN– ის წინ არის ინდექსი 1.
- კათიონი არის K+1 (+1 რადგან ყველა ტუტე მეტალს აქვს NOX +1);
- ანიონი არის CN-1 (-1 იმიტომ, რომ როდესაც ფორმულის ინდექსები ტოლია, კატიონს და ანიონს აქვთ ერთი და იგივე მნიშვნელობის მუხტი, მაგრამ საპირისპირო ნიშნებით).
2) AgCl– სთვის: რადგან ფორმულაში ინდექსი არ გვაქვს დაწერილი, მიგვაჩნია, რომ Ag და Cl– ის წინ არის ინდექსი 1.
- კატიონი არის Ag+1 (+1, რადგან Ag- მა დაადგინა NOX +1);
- ანიონი არის Cl-1 (-1 იმიტომ, რომ როდესაც ფორმულის ინდექსები ტოლია, კატიონს და ანიონს აქვთ ერთი და იგივე მნიშვნელობის მუხტი, მაგრამ საპირისპირო ნიშნებით).
იცოდეთ იონების შესახებ, ადვილი გასაგებია, რომ ამ მარილებს შორის ორმაგი გაცვლა ხდება შემდეგი იონების კავშირით:
კ+1 ერთად Cl-1, შედეგად იქმნება KCl მარილი იონების +1 და -1 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ. რადგან დატვირთვებს აქვს იგივე რიცხვი (1), არ არის საჭირო მისი საბოლოო ფორმულაში ჩაწერა.
აღ+1 ცნ-ით-1, შედეგად მიიღება AgCN მარილი იონების +1 და -1 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ.
დაბალანსებული ქიმიური განტოლება, რომელიც წარმოადგენს ორმაგ გაცვლით რეაქციას ამ მარილებს შორის, არის:
1 KCN + 1 AgCl 1 KCl + 1 AgCN
ამ რეაქციის დროს, ჩვენ გვაქვს KCl ხსნადი მარილის (ქლორიდი ტუტე მეტალით) და სხვა პრაქტიკულად უხსნადი AgCN (ციანიდი, ნებისმიერი ანიონი, ტუტე ლითონის ან NH– ის წარმოქმნა).4+). ამრიგად, ექსპერიმენტის დათვალიერებისას, კონტეინერის ძირში ვნახავთ მყარს (AgCN), რადგან ის არ იხსნება წყალში.
მაგალითი 2: ორმაგი გაცვლა შორის Კალციუმის კარბონატი (CaCO3) და მაგნიუმის სულფატი (MgSO)4)
თავდაპირველად, მოდით ვიცოდეთ რა არის თითოეული მარილის კატიონი და ანიონი:
1) CaCO- სთვის3: რადგან ფორმულაში არ გვაქვს დაწერილი არცერთი ინდექსი, კატიონზე არსებულ მუხტს ყოველთვის აქვს იგივე რიცხვი, რაც მუხტს ანიონს.
- კათიონი არის Ca+2 (+2 რადგან ყველა ტუტე ლითონს აქვს ეს NOX);
- ანიონი არის CO3-2 (-2 იმიტომ, რომ, რადგან Ca- ს წინ არ გვაქვს დაწერილი არცერთი ინდექსი, ანიონის მუხტს იგივე მნიშვნელობა აქვს, როგორც კატიონის მუხტს, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით).
2) MgSO- სთვის4: მას შემდეგ, რაც ფორმულაში არცერთი ინდექსი არ გვაქვს დაწერილი, კატიონზე არსებულ მუხტს ყოველთვის აქვს იგივე რიცხვი, რაც ანონის მუხტს.
- კათიონი არის მგ+2 (+2 რადგან ყველა ტუტე ლითონს აქვს ეს NOX);
- ანიონი არის OS4-2 (-2 იმიტომ, რომ, რადგან მგ-ს წინ არ გვაქვს დაწერილი რაიმე ინდექსი, ანიონის მუხტს იგივე მნიშვნელობა აქვს, როგორც კატიონის მუხტს, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით).
იცოდეთ იონები, ამის გაგება მარტივია ორმაგი გაცვლა ამ მარილებს შორის ხდება შემდეგი იონების კავშირით:
Აქ+2 OS– ით4-2, რის შედეგადაც მიიღება CaSO მარილი, იონების +2 და -2 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ.
მგ+2 CO- ით3-2, შედეგად მიიღება MgCO მარილი3 იონების +2 და -2 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ.
დაბალანსებული ქიმიური განტოლება, რომელიც წარმოადგენს ორმაგ გაცვლით რეაქციას ამ მარილებს შორის, არის:
1 CaCO3 + 1 მგსო4 → 1 საქმე4 + 1 მგგ3
ამ რეაქციის დროს გვაქვს ორი პრაქტიკულად უხსნადი მარილის წარმოქმნა: CaSO4 (ტუტე დედამიწის ლითონის სულფატი) და MgCO3 (კარბონატი, ტუტე ლითონის ან NH გარეშე4+). ამრიგად, ექსპერიმენტის დათვალიერებისას ვნახავთ ორ მყარს (CaSO)4 და MgCO3) კონტეინერის ძირას, რადგან ისინი არ იხსნება წყალში.
მაგალითი 3: ორმაგი გადართვა ნატრიუმის ნიტრატს (NaNO)3) და კალიუმის დიქრომატი (კ2Cr2ო7)
თავდაპირველად, მოდით ვიცოდეთ რა არის თითოეული მარილის კატიონი და ანიონი:
1) NaNO– სთვის3: მას შემდეგ, რაც ფორმულაში არცერთი ინდექსი არ გვაქვს დაწერილი, მიგვაჩნია, რომ Na და NO- ს წინ არის ინდექსი 1.3.
- კათიონი არის Na+1 (+1 რადგან ყველა ტუტე მეტალს აქვს NOX +1);
- ანიონი არაა3-1 (-1 იმიტომ, რომ როდესაც ფორმულის ინდექსები ტოლია, კატიონს და ანიონს აქვთ ერთი და იგივე მნიშვნელობის მუხტი, მაგრამ საპირისპირო ნიშნებით).
2) კ2Cr2ო7
- კათიონი არის K+1 (+1 რადგან ყველა ტუტე მეტალს აქვს NOX +1);
- ანიონი არის Cr2ო7 -2 (-2 K– ში ინდექსი 2-ის არსებობისთვის).
იცოდეთ იონები, ადვილი გასაგებია, რომ ორმაგი გაცვლა ამ მარილებს შორის ხდება შემდეგი იონების კავშირით:
საათზე+1 Cr2ო7 -2, შედეგად მარილი Na2Cr2ო7 იონების +1 და -2 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ.
კ+1 არა3-1, შედეგად მიიღება KNO მარილი3 იონების +1 და -1 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ.
დაბალანსებული ქიმიური განტოლება, რომელიც წარმოადგენს ამ მარილებს შორის გაორმაგებული გაცვლის რეაქციას é:
2 NaNO3 + 1 კ2Cr2ო7 1 ფუნტი სტერლინგი2Cr2ო7 + 2 KNO3
ამ რეაქციის დროს გვაქვს ორი ხსნადი მარილის წარმოქმნა: Na2Cr2ო7 (დიქრომატი, ნებისმიერი ანიონი, ტუტე ლითონით) და KNO3 (ნიტრატი, რომელიც ყოველთვის ხსნადია). ამრიგად, ექსპერიმენტის დათვალიერებისას, ბოლოში ვერ ვხედავთ მყარ ნივთიერებებს, მაგრამ მარილის მიხედვით, რომელიც იხსნება, შეიძლება მოხდეს ხსნარის ფერის ცვლილება (მაგალითის შემთხვევაში არ ხდება).
მაგალითი 4: ორმაგი გაცვლა ოქროს ნიტრიტს III [Au (NO2)3] და თუთიის აცეტატი [Zn (H3ჩ2ო2)2]
თავდაპირველად, მოდით ვიცოდეთ რა არის თითოეული მარილის კატიონი და ანიონი:
1) Au- სთვის (არა2)3
- კათიონი არის აუ+3 (+3 NO ინდექსის შემდეგ NO ფრჩხილების შემდეგ2);
- ანიონი არაა2-1 (-1 Au- ში ინდექსის 1-ის გამო).
2) Zn- ისთვის (H3ჩ2ო2)2
- კათიონი არის Zn+2 (+2 ანიონის ფრჩხილების შემდეგ 2-ის გამო);
- ანიონი არის H3ჩ2ო2-1 (-1 Zn- ში ინდექსის 1-ის გამო).
იცოდეთ იონები, ამის გაგება მარტივია ორმაგი გაცვლა ამ მარილებს შორის ხდება შემდეგი იონების კავშირით:
აუ+3 ჰ3ჩ2ო2-1, შედეგად მიიღება Au მარილი (H3ჩ2ო2)3 იონების +2 და -1 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ;
Zn+2 არა2-1, შედეგად მიიღება Zn მარილი (NO2)2 იონების +2 და -1 მუხტების გადაკვეთის შემდეგ.
დაბალანსებული ქიმიური განტოლება, რომელიც წარმოადგენს ორმაგ გაცვლით რეაქციას ამ მარილებს შორის, არის:
2 აუ (არა2)3 + 3 Zn (H3ჩ2ო2)2 → 2 Au (ჰ3ჩ2ო2)3 + 3 Zn (არა2)2
ამ რეაქციის დროს ჩვენ გვაქვს პრაქტიკულად უხსნადი მარილი, Au (H3ჩ2ო2)3 (აცეტატი, ნებისმიერი ანიონი, ტუტე ლითონის ან NH გარეშე4+) და სხვა ხსნადი Zn (არა2)2 (ნიტრიტი, რომელიც ყოველთვის ხსნადია). ამრიგად, ექსპერიმენტის დათვალიერებისას, კონტეინერის ფსკერზე ვნახავთ მყარ ნივთიერებას.
ჩემ მიერ. დიოგო ლოპეს დიასი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-dupla-troca-entre-sais.htm
