THEреакция двойного обмена между соли это название, данное химическому явлению, которое происходит, когда мы смешиваем две соли, которые не имеют одного и того же катиона или одного и того же аниона. Результатом этой реакции всегда является образование двух новых солей.
а) Критерии возникновения реакции двойного обмена между солями
Общая формула соли - XY, где X (первый компонент формулы соли) всегда является катионом, а Y (второй компонент формулы соли) является анионом.
Если смешать в емкости, например, раствор хлорида натрия (NaCl) и другой раствор йодида натрия. натрия (NaI), реакция двойного обмена не произойдет, потому что катион (натрий-Na), присутствующий в двух солях, одинаков.
Теперь, если мы смешаем в одной емкости раствор хлорида натрия (NaCl) и раствор йодида калия (KI), то реакция двойного обмена, потому что катионы (натрий - Na и калий - K) и анионы (хлорид - Cl и йодид - I), присутствующие в солях, являются много разных.
б) Определение заряда катионов и анионов соли
- Для соли без индекса в формуле:
Когда у нас нет индекса в формуле соли, катион и анион имеют одинаковое значение заряда, но с противоположными знаками. Таким образом, зная заряд одного из них, заряд другого будет иметь только противоположный знак.
Пример: CaS
Поскольку Ca - щелочноземельный металл, он имеет заряд +2, поэтому S будет иметь заряд -2.
- Для соли с индексом в формуле:
Когда у соли есть индекс в формуле (в правом нижнем углу аббревиатуры элемента), автоматически этот индекс является зарядом противоположной группы.
Пример: CrCl3
В формуле у нас есть индекс 1 перед Cr и индекс 3 перед Cl, поэтому заряд Cr будет +3. (положительный, потому что первая группа - катион), а заряд Cl будет -1 (отрицательный, потому что вторая группа всегда анион).
- Для соли со скобками в формуле:
Когда у соли есть индекс перед круглыми скобками, автоматически этот индекс является зарядом противоположной группы.
Пример: Al2(ТОЛЬКО4)3
В формуле у нас есть индекс 2 перед Al и индекс 3 перед SO.4, поэтому заряд на Al будет +3 (положительный, потому что первая группа - катион), а заряд на SO4 будет -2 (отрицательно, потому что вторая группа всегда анион).
в) Принцип реакции двойного обмена
Реакция называется двойным обменом, потому что мы имеем обмен двух компонентов между солями (XY и BA). Катион (X) одной соли взаимодействует с анионом (A) другой соли, а катион (B) другой соли взаимодействует с анионом (Y) первой, что приводит к образованию двух новых солей ( XA и BA). Мы можем ясно представить себе этот двойной обмен в общем уравнении, представляющем этот тип химической реакции:
XY + BA → XA + BA
В смеси между растворами хлорид натрия (NaCl) и йодид калия (KI), йодид натрия (NaI) и хлорид калия (KCl) были образованы, как показано в уравнении:
NaCl + KI → NaI + KCI
г) Визуальные изменения реакции двойного обмена
Не всегда когда мы проводим реакцию двойного обмена, мы визуализировали некоторые изменения в эксперименте. Например, в двух бесцветных водных растворах солей, когда мы смешиваем их вместе, мы знаем, что образовались новые соли, но в результате получается бесцветный материал. Таким образом, отсутствие визуальных изменений не означает, что реакция двойного обмена не произошла.
У нас будет визуальное изменение, если в процессе образуются одна или две практически нерастворимые соли. Если образуются только растворимые соли, визуальное изменение будет только в том случае, если одна из растворенных солей изменит цвет раствора. В таблице ниже представлена информация о том, когда соль растворима или практически нерастворима:
Таблица растворимости солей
д) Примеры сборки уравнений, представляющих реакции двойного обмена между солями.
Теперь следуйте за некоторыми примеры составления уравнения реакций двойного обмена между солями:
Пример 1: Двойной обмен между цианидом калия (KCN) и хлоридом серебра (AgCl)
Для начала давайте узнаем, что такое катион и анион каждой из солей:
1) Для KCN: поскольку в формуле нет индекса, мы считаем, что перед K и CN стоит индекс 1.
- катион K+1 (+1 потому что каждый щелочной металл имеет NOX +1);
- анион CN-1 (-1 потому что, когда индексы формулы равны, катион и анион имеют одинаковые заряды, но с противоположными знаками).
2) Для AgCl: поскольку у нас нет индекса, записанного в формуле, мы считаем, что перед Ag и Cl стоит индекс 1.
- катион Ag+1 (+1, потому что Ag зафиксировал NOX +1);
- анион Cl-1 (-1 потому что, когда индексы формулы равны, катион и анион имеют одинаковые заряды, но с противоположными знаками).
Зная ионы, легко понять, что двойной обмен между этими солями происходит при объединении следующих ионов:
-
K+1 с Cl-1, в результате чего образуется соль KCl после пересечения зарядов ионов +1 и -1. Поскольку нагрузки имеют одинаковый номер (1), нет необходимости записывать его в окончательной формуле.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
Ag+1 с CN-1, что приводит к образованию соли AgCN после пересечения зарядов ионов +1 и -1.
Сбалансированное химическое уравнение, которое представляет реакцию двойного обмена между этими солями, имеет следующий вид:
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN
В этой реакции мы имеем образование растворимой соли KCl (хлорид с щелочным металлом) и другого практически нерастворимого AgCN (цианид, любой анион, без щелочного металла или NH4+). Итак, глядя на эксперимент, мы увидим твердое вещество (AgCN) на дне контейнера, так как оно не растворяется в воде.
Пример 2: двойной обмен между Карбонат кальция (CaCO3) и сульфат магния (MgSO4)
Для начала давайте узнаем, что такое катион и анион каждой из солей:
1) Для CaCO3: Поскольку у нас нет индекса, записанного в формуле, заряд, присутствующий на катионе, всегда имеет тот же номер, что и заряд на анионе.
- катион Ca+2 (+2, потому что каждый щелочноземельный металл имеет этот NOX);
- анион - СО3-2 (-2 потому что, поскольку у нас нет индекса, написанного перед Ca, заряд аниона будет иметь то же значение, что и заряд катиона, но с противоположным знаком).
2) Для MgSO4: Поскольку у нас нет индекса, записанного в формуле, заряд, присутствующий на катионе, всегда имеет тот же номер, что и заряд на анионе.
- катион Mg+2 (+2, потому что каждый щелочноземельный металл имеет этот NOX);
- анион - ОС4-2 (-2 потому что, поскольку у нас нет индекса, написанного перед Mg, заряд аниона будет иметь то же значение, что и заряд катиона, но с противоположным знаком).
Зная ионы, легко понять, что двойной обмен между этими солями происходит с объединением следующих ионов:
Здесь+2 с ОС4-2, в результате чего образуется соль CaSO после пересечения зарядов +2 и -2 ионов.
мг+2 с CO3-2, в результате чего соль MgCO3 после пересечения +2 и -2 зарядов ионов.
Сбалансированное химическое уравнение, которое представляет реакцию двойного обмена между этими солями, имеет следующий вид:
1 CaCO3 + 1 MgSO4 → 1 чехол4 + 1 MgCO3
В этой реакции мы имеем образование двух практически нерастворимых солей: CaSO4 (сульфат щелочноземельного металла) и MgCO3 (карбонат, без щелочного металла или NH4+). Итак, глядя на эксперимент, мы увидим два твердых тела (CaSO4 и MgCO3) на дне емкости, так как они не растворяются в воде.
Пример 3: Двойной переключатель между нитратом натрия (NaNO3) и дихромат калия (K2Cr2О7)
Для начала давайте узнаем, что такое катион и анион каждой из солей:
1) Для NaNO3: Поскольку у нас нет индекса, записанного в формуле, мы считаем, что перед Na и NO стоит индекс 1.3.
- катион Na+1 (+1 потому что каждый щелочной металл имеет NOX +1);
- анион НЕТ3-1 (-1 потому что, когда индексы формулы равны, катион и анион имеют одинаковые заряды, но с противоположными знаками).
2) К2Cr2О7
- катион K+1 (+1 потому что каждый щелочной металл имеет NOX +1);
- анион Cr2О7 -2 (-2 для индекса 2 в K).
Зная ионы, легко понять, что двойной обмен между этими солями происходит с объединением следующих ионов:
В+1 с Cr2О7 -2, в результате чего образуется соль Na2Cr2О7 после пересечения зарядов +1 и -2 ионов.
K+1 с НЕТ3-1, в результате чего соль KNO3 после пересечения зарядов +1 и -1 ионов.
THE сбалансированное химическое уравнение, представляющее реакцию двойного обмена между этими солями é:
2 NaNO3 + 1К2Cr2О7 → 1 дюйм2Cr2О7 + 2 KNO3
В этой реакции мы имеем образование двух растворимых солей: Na2Cr2О7 (дихромат, любой анион, с щелочным металлом) и KNO3 (Нитрат, который всегда растворим). Итак, глядя на эксперимент, мы не увидим никаких твердых частиц на дне, но в зависимости от растворяющейся соли может измениться цвет раствора (не тот случай в примере).
Пример 4: Двойной обмен между нитритом золота III [Au (NO2)3] и ацетат цинка [Zn (H3Ç2О2)2]
Для начала давайте узнаем, что такое катион и анион каждой из солей:
1) Для Au (НЕТ2)3
- катион Au+3 (+3 из-за индекса 3 после НЕТ круглых скобок2);
- анион НЕТ2-1 (-1 из-за индекса 1 в Au).
2) Для Zn (H3Ç2О2)2
- катион Zn+2 (+2 из-за 2 после анионных скобок);
- анион H3Ç2О2-1 (-1 из-за индекса 1 в Zn).
Зная ионы, легко понять, что двойной обмен между этими солями происходит с объединением следующих ионов:
Au+3 с H3Ç2О2-1, в результате чего образуется соль Au (H3Ç2О2)3 после пересечения +2 и -1 зарядов ионов;
Zn+2 с НЕТ2-1, в результате чего соль Zn (NO2)2 после пересечения +2 и -1 зарядов ионов.
Сбалансированное химическое уравнение, которое представляет реакцию двойного обмена между этими солями, имеет следующий вид:
2 Au (НЕТ2)3 + 3 Zn (H3Ç2О2)2 → 2 Au (H3Ç2О2)3 + 3 Zn (NO2)2
В этой реакции мы имеем практически нерастворимую соль Au (H3Ç2О2)3 (Ацетат, любой анион, без щелочного металла или NH4+) и растворимый Zn (NO2)2 (Нитрит, который всегда растворим). Итак, глядя на эксперимент, мы увидим твердое тело в нижней части контейнера.
Автор: Диого Лопес Диас
