Dubbele uitwisselingsreactie tussen zouten

DEdubbele uitwisselingsreactie tussenin zouten is de naam die wordt gegeven aan het chemische fenomeen dat optreedt wanneer we twee zouten mengen die niet hetzelfde kation of hetzelfde anion hebben. Het resultaat van deze reactie is altijd de vorming van twee nieuwe zouten.

a) Criteria voor het optreden van een dubbele uitwisselingsreactie tussen zouten

De algemene formule voor een zout is XY, waarbij X (de eerste component van de zoutformule) altijd het kation is en Y (de tweede component van de zoutformule) het anion.

Als we in een container mengen, bijvoorbeeld, een oplossing van natriumchloride (NaCl) en een andere oplossing van natriumjodide. natrium (NaI), zal de dubbele uitwisselingsreactie niet plaatsvinden omdat het kation (natrium - Na) dat in de twee zouten aanwezig is hetzelfde is.

Als we nu in dezelfde container een oplossing van natriumchloride (NaCl) en een oplossing van kaliumjodide (KI) mengen, dubbele uitwisselingsreactie omdat de kationen (natrium - Na en kalium - K) en de anionen (chloor - Cl en jodide - I) die in de zouten aanwezig zijn veel verschillende.

b) Bepaling van de kation- en anionlading van een zout

- Voor zout zonder index in de formule:

Als we geen index hebben in de formule van een zout, hebben kation en anion dezelfde ladingswaarde, maar met tegengestelde tekens. Dus, als je de lading van een van hen kent, zal die van de ander alleen het tegenovergestelde teken hebben.

Voorbeeld: CaS

Aangezien Ca een aardalkalimetaal is, heeft het een lading van +2, dus S zal een lading van -2 hebben.

- Voor zout met index in de formule:

Als zout een index heeft in de formule (rechtsonder in de afkorting van een element), is deze index automatisch de lading van de tegenovergestelde groep.

Voorbeeld: CrCl₃

In de formule hebben we index 1 voor Cr en index 3 voor Cl, dus de lading van Cr zal +3 zijn (positief omdat de eerste groep het kation is) en de lading van Cl zal -1 zijn (negatief omdat de tweede groep altijd de anion).

- Voor zout met haakjes in de formule:

Wanneer het zout een index voor haakjes heeft, is deze index automatisch de lading van de tegenovergestelde groep.

Voorbeeld: Al₂(ENKEL EN ALLEEN₄)₃

In de formule hebben we index 2 voor Al en index 3 voor SO₄, dus de lading op Al zal +3 zijn (positief omdat de eerste groep het kation is) en de lading op SO₄ zal -2 zijn (negatief omdat de tweede groep altijd het anion is).

c) Principe van een dubbele uitwisselingsreactie

De reactie wordt dubbele uitwisseling genoemd omdat we de uitwisseling hebben van twee componenten tussen zouten (XY en BA). Het kation (X) van het ene zout interageert met het anion (A) van het andere zout, en het kation (B) van het andere zout interageert met het anion (Y) van het eerste, wat resulteert in de vorming van twee nieuwe zouten ( XA en BA). We kunnen deze dubbele uitwisseling duidelijk visualiseren in de algemene vergelijking die dit type chemische reactie vertegenwoordigt:

XY + BA → XA + BA

In het mengsel tussen de oplossingen van natriumchloride (NaCl) en kaliumjodide (KI), natriumjodide (NaI) en kaliumchloride (KCl) werden gevormd, zoals weergegeven in de vergelijking:

NaCl + KI → NaI + KCI

d) Visuele veranderingen van een dubbele uitwisselingsreactie

Niet altijd wanneer we een dubbele uitwisselingsreactie uitvoeren, hebben we enige wijziging in het experiment gevisualiseerd. In twee kleurloze waterige zoutoplossingen, bijvoorbeeld, als we de twee met elkaar mengen, weten we dat er nieuwe zouten zijn gevormd, maar het resultaat is een kleurloos materiaal. De afwezigheid van visuele verandering betekent daarom niet dat de dubbele uitwisselingsreactie niet plaatsvond.

We zullen een visuele verandering hebben als tijdens het proces een of twee praktisch onoplosbare zouten worden gegenereerd. Als alleen oplosbare zouten worden gevormd, zullen we alleen visuele verandering hebben als een van de opgeloste zouten de kleur van de oplossing verandert. De onderstaande tabel geeft informatie over wanneer een zout oplosbaar of praktisch onoplosbaar is:

Zoutoplosbaarheidstabel

e) Voorbeelden van assemblagevergelijkingen die dubbele uitwisselingsreacties tussen zouten vertegenwoordigen

Volg nu wat voorbeelden van het samenstellen van de vergelijking van dubbele uitwisselingsreacties tussen zouten:

Voorbeeld 1: Dubbele uitwisseling tussen kaliumcyanide (KCN) en zilverchloride (AgCl)

Laten we in eerste instantie weten wat het kation en anion van elk van de zouten is:

1) Voor KCN: Aangezien er geen index in de formule is geschreven, beschouwen we dat er index 1 vóór K en CN staat.

- het kation is K⁺¹ (+1 omdat elk alkalimetaal NOX +1 heeft);

- het anion is CN^-1 (-1 omdat, wanneer de indices van de formule gelijk zijn, kation en anion ladingen van dezelfde waarde hebben, maar met tegengestelde tekens).

2) Voor AgCl: Aangezien we geen index in de formule hebben geschreven, beschouwen we dat er index 1 vóór Ag en Cl staat.

- het kation is Ag⁺¹ (+1 omdat Ag een vaste NOX +1 heeft);

- het anion is Cl^-1 (-1 omdat, wanneer de indices van de formule gelijk zijn, kation en anion ladingen van dezelfde waarde hebben, maar met tegengestelde tekens).

Als we de ionen kennen, is het gemakkelijk te begrijpen dat de dubbele uitwisseling tussen deze zouten plaatsvindt met de vereniging van de volgende ionen:

• K⁺¹ met Cl^-1, wat resulteert in het KCl-zout na het kruisen van de +1 en -1 ladingen van de ionen. Aangezien de belastingen hetzelfde nummer (1) hebben, is het niet nodig om dit in de uiteindelijke formule te schrijven.

• Ag⁺¹ met CN^-1, wat resulteert in het AgCN-zout na het kruisen van de +1 en -1 ladingen van de ionen.

De uitgebalanceerde chemische vergelijking die de dubbele uitwisselingsreactie tussen deze zouten vertegenwoordigt, is:

1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN

In deze reactie hebben we de vorming van een KCl-oplosbaar zout (chloride met alkalimetaal) en een ander praktisch onoplosbaar AgCN (cyanide, elk anion, zonder alkalimetaal of NH₄⁺). Dus als we naar het experiment kijken, zien we een vaste stof (AgCN) op de bodem van de container, omdat deze niet oplost in water.

Voorbeeld 2: dubbele uitwisseling tussen Calciumcarbonaat (CaCO₃) en magnesiumsulfaat (MgSO₄)

Laten we in eerste instantie weten wat het kation en anion van elk van de zouten is:

1) Voor CaCO₃:Omdat we geen index in de formule hebben geschreven, heeft de lading op het kation altijd hetzelfde nummer als de lading op het anion.

- het kation is Ca⁺² (+2 omdat elk aardalkalimetaal deze NOX heeft);

- het anion is de CO₃^-2 (-2 omdat, aangezien we geen index hebben geschreven voor Ca, de anionlading dezelfde waarde zal hebben als de kationlading, maar met het tegenovergestelde teken).

2) Voor MgSO₄: Aangezien we geen index in de formule hebben geschreven, heeft de lading op het kation altijd hetzelfde nummer als de lading op het anion.

- het kation is Mg⁺² (+2 omdat elk aardalkalimetaal deze NOX heeft);

- het anion is het besturingssysteem₄^-2 (-2 omdat, aangezien we geen index voor Mg hebben geschreven, de anionlading dezelfde waarde zal hebben als de kationlading, maar met het tegenovergestelde teken).

Als je de ionen kent, is het gemakkelijk te begrijpen dat de dubbele uitwisseling tussen deze zouten gebeurt met de vereniging van de volgende ionen:

• Hier⁺² met besturingssysteem₄^-2, resulterend in het CaSO-zout, na het oversteken van de +2 en -2 ladingen van de ionen.

• mg⁺² met CO₃^-2, wat resulteert in het MgCO-zout₃ na het kruisen van de +2 en -2 ladingen van de ionen.

De uitgebalanceerde chemische vergelijking die de dubbele uitwisselingsreactie tussen deze zouten vertegenwoordigt, is:

1 CaCO₃ + 1 MgSO₄ → 1 geval₄ + 1 MgCO₃

In deze reactie hebben we de vorming van twee praktisch onoplosbare zouten: de CaSO₄ (aardalkalimetaalsulfaat) en MgCO₃ (carbonaat, zonder alkalimetaal of NH₄⁺). Dus als we naar het experiment kijken, zien we twee vaste stoffen (CaSO₄ en MgCO₃) op de bodem van de container, omdat ze niet oplossen in water.

Voorbeeld 3: Dubbele omschakeling tussen natriumnitraat (NaNO₃) en kaliumdichromaat (K₂Cr₂O₇)

Laten we in eerste instantie weten wat het kation en anion van elk van de zouten is:

1) Voor NaNO₃: Aangezien we geen index in de formule hebben geschreven, beschouwen we dat er index 1 vóór Na en NO staat.₃.

- het kation is Na⁺¹ (+1 omdat elk alkalimetaal NOX +1 heeft);

- het anion is NEE₃^-1 (-1 omdat, wanneer de indices van de formule gelijk zijn, kation en anion ladingen van dezelfde waarde hebben, maar met tegengestelde tekens).

2) Naar K₂Cr₂O₇

- het kation is K⁺¹ (+1 omdat elk alkalimetaal NOX +1 heeft);

- het anion is de Cr₂O₇ ^-2 (-2 voor index 2 in K).

Als we de ionen kennen, is het gemakkelijk te begrijpen dat de dubbele uitwisseling tussen deze zouten gebeurt met de vereniging van de volgende ionen:

• Bij⁺¹ met Cr₂O₇ ^-2, wat resulteert in zout Na₂Cr₂O₇ na het kruisen van de +1 en -2 ladingen van de ionen.

• K⁺¹ zonder₃^-1, wat resulteert in het KNO-zout₃ na het kruisen van de +1 en -1 ladingen van de ionen.

DE evenwichtige chemische vergelijking die de dubbele uitwisselingsreactie tussen deze zouten weergeeft é:

2 NaNO₃ + 1K₂Cr₂O₇ → 1 in₂Cr₂O₇ + 2 KNO₃

In deze reactie hebben we de vorming van twee oplosbare zouten: Na₂Cr₂O₇ (dichromaat, elk anion, met alkalimetaal) en KNO₃ (Nitraat, dat altijd oplosbaar is). Dus als we naar het experiment kijken, zien we onderaan geen vaste stoffen, maar afhankelijk van het zout dat oplost, kan de kleur van de oplossing veranderen (niet het geval in het voorbeeld).

Voorbeeld 4: Dubbele uitwisseling tussen goudnitriet III [Au (NO₂)₃] en zinkacetaat [Zn(H₃Ç₂O₂)₂]

Laten we in eerste instantie weten wat het kation en anion van elk van de zouten is:

1) Voor Au (NEE₂)₃

- het kation is Au⁺³ (+3 vanwege index 3 na GEEN haakjes₂);

- het anion is NEE₂^-1 (-1 vanwege index 1 in Au).

2) Voor Zn(H₃Ç₂O₂)₂

- het kation is Zn⁺² (+2 vanwege de 2 na de anion-haakjes);

- het anion is de H₃Ç₂O₂^-1 (-1 vanwege index 1 in Zn).

Als je de ionen kent, is het gemakkelijk te begrijpen dat de dubbele uitwisseling tussen deze zouten gebeurt met de vereniging van de volgende ionen:

• Au⁺³ met H₃Ç₂O₂^-1, wat resulteert in het Au-zout (H₃Ç₂O₂)₃ na het kruisen van de +2 en -1 ladingen van de ionen;

• Zn⁺² zonder₂^-1, wat resulteert in het Zn-zout (NO₂)₂ na het kruisen van de +2 en -1 ladingen van de ionen.

De uitgebalanceerde chemische vergelijking die de dubbele uitwisselingsreactie tussen deze zouten vertegenwoordigt, is:

2 Au (NEE₂)₃ + 3 Zn (H₃Ç₂O₂)₂ → 2 Au (H₃Ç₂O₂)₃ + 3 Zn (NEE₂)₂

In deze reactie hebben we een praktisch onoplosbaar zout, Au (H₃Ç₂O₂)₃ (Acetaat, elk anion, zonder alkalimetaal of NH₄⁺), en een andere oplosbare, Zn (NO₂)₂ (Nitriet, dat altijd oplosbaar is). Dus als we naar het experiment kijken, zien we een vaste stof op de bodem van de container.

Door mij Diogo Lopes Dias

Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-dupla-troca-entre-sais.htm