THEreakcija dvojne izmenjave vmes soli je ime kemijskega pojava, ki se pojavi vsakič, ko zmešamo dve soli, ki nimata istega kationa ali istega aniona. Rezultat te reakcije je vedno tvorba dveh novih soli.
a) Merila za pojav reakcije dvojne izmenjave med solmi
Splošna formula za sol je XY, kjer je X (prva komponenta formule soli) vedno kation, Y (druga komponenta formule soli) pa anion.
Če v posodi zmešamo na primer raztopino natrijevega klorida (NaCl) in drugo raztopino natrijevega jodida. natrija (NaI), do reakcije dvojne izmenjave ne bo prišlo, ker je kation (natrij - Na) v obeh soli enak.
Če v isti posodi zmešamo raztopino natrijevega klorida (NaCl) in raztopino kalijevega jodida (KI), reakcija dvojne izmenjave, ker so v soli prisotni kationi (natrij - Na in kalij - K) in anioni (klorid - Cl in jodid - I) veliko različnih.
b) Določitev kationnega in anionskega naboja soli
- Za sol brez indeksa v formuli:
Kadar v formuli soli nimamo indeksa, imata kation in anion enako vrednost naboja, vendar z nasprotnimi znaki. Tako bo poznavanje naboja enega od njih imelo le nasprotni znak.
Primer: CaS
Ker je Ca zemeljskoalkalijska kovina, ima naboj +2, zato bo imel S naboj -2.
- Za sol z indeksom v formuli:
Ko ima sol v formuli indeks (na spodnji desni strani okrajšave elementa), je ta indeks samodejno naboj nasprotne skupine.
Primer: CrCl3
V formuli imamo indeks 1 pred Cr in indeks 3 pred Cl, tako da bo naboj Cr +3 (pozitivno, ker je prva skupina kation) in naboj Cl bo -1 (negativen, ker je druga skupina vedno anion).
- Za sol z oklepaji v formuli:
Ko ima sol pred oklepaji indeks, je ta indeks naboj nasprotne skupine.
Primer: Al2(SAMO4)3
V formuli imamo indeks 2 pred Al in indeks 3 pred SO4, tako da bo naboj na Al +3 (pozitiven, ker je prva skupina kation) in naboj na SO4 bo -2 (negativno, ker je druga skupina vedno anion).
c) Načelo reakcije dvojne izmenjave
Reakcija se imenuje dvojna izmenjava, ker imamo izmenjavo dveh komponent med solmi (XY in BA). Kation (X) ene soli sodeluje z anionom (A) druge soli, kation (B) druge soli pa z anionom (Y) prve soli, kar ima za posledico tvorbo dveh novih soli ( XA in BA). To dvojno izmenjavo lahko jasno predstavimo v splošni enačbi, ki predstavlja to vrsto kemične reakcije:
XY + BA → XA + BA
V mešanici med raztopinami natrijev klorid Nastali so (NaCl) in kalijev jodid (KI), natrijev jodid (NaI) in kalijev klorid (KCl), kot je prikazano v enačbi:
NaCl + KI → NaI + KCI
d) Vizualne spremembe reakcije dvojne izmenjave
Ni vedno ko izvedemo reakcijo dvojne izmenjavesmo v poskusu vizualizirali nekaj sprememb. Na primer v dveh brezbarvnih vodnih raztopinah soli, ko mešamo obe, vemo, da so nastale nove soli, rezultat pa je brezbarven material. Odsotnost vizualnih sprememb torej ne pomeni, da ni prišlo do reakcije dvojne izmenjave.
Vizualno se bomo spremenili, če v procesu nastane ena ali dve praktično netopni soli. Če nastanejo samo topne soli, bomo imeli vizualne spremembe le, če ena od raztopljenih soli spremeni barvo raztopine. Spodnja tabela vsebuje informacije o tem, kdaj je sol topna ali praktično netopna:
Tabela topnosti soli
e) Primeri sestavljanja enačb, ki predstavljajo reakcije dvojne izmenjave med solmi
Zdaj sledite nekaterim primeri sestavljanja enačbe reakcij dvojne izmenjave med solmi:
Primer 1: Dvojna izmenjava med kalijevim cianidom (KCN) in srebrovim kloridom (AgCl)
Sprva vemo, kakšen je kation in anion vsake soli:
1) Za KCN: Ker v formuli ni zapisan indeks, menimo, da je pred K in CN indeks 1.
- kation je K+1 (+1, ker ima vsaka alkalijska kovina NOX +1);
- anion je CN-1 (-1, ker sta indeksa formule enaka, kation in anion imata naboje enake vrednosti, vendar z nasprotnimi znaki).
2) Za AgCl: Ker v formuli nimamo zapisanega indeksa, menimo, da je pred Ag in Cl indeks 1.
- kation je Ag+1 (+1, ker je Ag določil NOX +1);
- anion je Cl-1 (-1, ker sta indeksa formule enaka, kation in anion imata naboje enake vrednosti, vendar z nasprotnimi znaki).
Poznavanje ionov je enostavno razumeti, da se dvojna izmenjava med temi solmi zgodi z združitvijo naslednjih ionov:
K+1 s Cl-1, kar ima za posledico sol KCl po prehodu +1 in -1 nabojev ionov. Ker imajo tovori enako število (1), ga ni treba zapisati v končno formulo.
Ag+1 s CN-1, kar ima za posledico sol AgCN po prehodu +1 in -1 nabojev ionov.
Uravnotežena kemijska enačba, ki predstavlja reakcijo dvojne izmenjave med temi solmi, je:
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN
V tej reakciji nastane KCl topna sol (klorid z alkalijsko kovino) in še en praktično netopen AgCN (cianid, kateri koli anion, brez alkalijske kovine ali NH4+). Torej, ko pogledamo poskus, bomo na dnu posode videli trdno snov (AgCN), saj se v vodi ne raztopi.
2. primer: dvojna izmenjava med Kalcijev karbonat (CaCO3) in magnezijev sulfat (MgSO4)
Sprva vemo, kakšen je kation in anion vsake soli:
1) Za CaCO3: Ker v formuli nimamo zapisanega indeksa, ima naboj, ki je prisoten na kationu, vedno enako število kot naboj na anionu.
- kation je Ca+2 (+2, ker ima ta NOX vsaka zemeljskoalkalijska kovina);
- anion je CO3-2 (-2, ker pred Ca nimamo napisanega nobenega indeksa, bo imel anionski naboj enako vrednost kot kation, vendar z nasprotnim predznakom).
2) za MgSO4: Ker v formuli nimamo zapisanega indeksa, ima naboj, ki je prisoten na kationu, vedno enako število kot naboj na anionu.
- kation je Mg+2 (+2, ker ima ta NOX vsaka zemeljskoalkalijska kovina);
- anion je OS4-2 (-2, ker pred Mg nimamo napisanega nobenega indeksa, bo imel anionski naboj enako vrednost kot kation, vendar z nasprotnim predznakom).
Poznavanje ionov je enostavno razumeti dvojna izmenjava med temi solmi se pojavi z združitvijo naslednjih ionov:
Tukaj+2 z OS4-2, ki ima za posledico sol CaSO po prehodu +2 in -2 nabojev ionov.
mg+2 s CO3-2, kar ima za posledico sol MgCO3 po prehodu +2 in -2 nabojev ionov.
Uravnotežena kemijska enačba, ki predstavlja reakcijo dvojne izmenjave med temi solmi, je:
1 CaCO3 + 1 MgSO4 → 1 primer4 + 1 MgCO3
V tej reakciji tvorimo dve praktično netopni soli: CaSO4 (zemeljskoalkalijski kovinski sulfat) in MgCO3 (karbonat, brez alkalijske kovine ali NH4+). Torej, ko pogledamo poskus, bomo videli dve trdni snovi (CaSO4 in MgCO3) na dnu posode, saj se v vodi ne raztopijo.
3. primer: Dvojno preklapljanje med natrijevim nitratom (NaNO3) in kalijev dikromat (K2Cr2O7)
Sprva vemo, kakšen je kation in anion vsake soli:
1) Za NaNO3: Ker v formuli nimamo nobenega indeksa, menimo, da je pred Na in NO indeks 1.3.
- kation je Na+1 (+1, ker ima vsaka alkalijska kovina NOX +1);
- anion je NO3-1 (-1, ker sta indeksa formule enaka, kation in anion imata naboje enake vrednosti, vendar z nasprotnimi znaki).
2) do K2Cr2O7
- kation je K+1 (+1, ker ima vsaka alkalijska kovina NOX +1);
- anion je Cr2O7 -2 (-2 za indeks 2 v K).
Poznavanje ionov je enostavno razumeti, da je dvojna izmenjava med temi solmi se pojavi z združitvijo naslednjih ionov:
Ob+1 s Cr2O7 -2, kar ima za posledico sol Na2Cr2O7 po prehodu +1 in -2 nabojev ionov.
K+1 brez3-1, kar ima za posledico sol KNO3 po prehodu +1 in -1 nabojev ionov.
THE uravnotežena kemijska enačba, ki predstavlja reakcijo dvojne izmenjave med temi solmi é:
2 NaNO3 + 1K2Cr2O7 → 1 v2Cr2O7 + 2 KNO3
V tej reakciji tvorimo dve topni soli: Na2Cr2O7 (dikromat, kateri koli anion z alkalijsko kovino) in KNO3 (Nitrat, ki je vedno topen). Torej, ko si ogledamo poskus, na dnu ne bomo videli trdnih snovi, toda odvisno od soli, ki se raztopi, se lahko spremeni barva raztopine (ne v primeru v primeru).
Primer 4: Dvojna izmenjava med zlatim nitritom III [Au (NO2)3] in cinkov acetat [Zn (H3Ç2O2)2]
Sprva vemo, kakšen je kation in anion vsake soli:
1) Za Au (ŠT2)3
- kation je Au+3 (+3 zaradi indeksa 3 po oklepajih NO2);
- anion je NO2-1 (-1 zaradi indeksa 1 v Au).
2) Za Zn (H3Ç2O2)2
- kation je Zn+2 (+2 zaradi 2 za oklepaji aniona);
- anion je H3Ç2O2-1 (-1 zaradi indeksa 1 v Zn).
Poznavanje ionov je enostavno razumeti dvojna izmenjava med temi solmi se pojavi z združitvijo naslednjih ionov:
Au+3 s H3Ç2O2-1, kar povzroči Au sol (H3Ç2O2)3 po prehodu +2 in -1 nabojev ionov;
Zn+2 brez2-1, kar ima za posledico sol Zn (NO2)2 po prehodu +2 in -1 nabojev ionov.
Uravnotežena kemijska enačba, ki predstavlja reakcijo dvojne izmenjave med temi solmi, je:
2 Au (ŠT2)3 + 3 Zn (H3Ç2O2)2 → 2 Au (H3Ç2O2)3 + 3 Zn (ŠT2)2
V tej reakciji imamo praktično netopno sol, Au (H3Ç2O2)3 (Acetat, kateri koli anion, brez alkalijske kovine ali NH4+) in drugi topni Zn (NO2)2 (Nitrit, ki je vedno topen). Torej, ko pogledamo poskus, bomo na dnu posode videli trdno snov.
Jaz, Diogo Lopes Dias
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-dupla-troca-entre-sais.htm
