DEdubbel utbytesreaktion mellan salter är namnet på det kemiska fenomenet som uppstår när vi blandar två salter som inte har samma katjon eller samma anjon. Resultatet av denna reaktion är alltid bildandet av två nya salter.
a) Kriterier för förekomsten av en dubbel utbytesreaktion mellan salter
Den allmänna formeln för ett salt är XY, där X (den första komponenten i saltformeln) alltid är katjonen och Y (den andra komponenten i saltformeln) är anjonen.
Om vi blandar i en behållare, till exempel, en lösning av natriumklorid (NaCl) och en annan lösning av natriumjodid. natrium (NaI) kommer dubbelväxlingsreaktionen inte att inträffa eftersom katjonen (natrium-Na) som finns i de två salterna är densamma.
Om vi i samma behållare blandar en lösning av natriumklorid (NaCl) och en lösning av kaliumjodid (KI), dubbel utbytesreaktion eftersom katjonerna (natrium - na och kalium - K) och anjonerna (klorid - Cl och jodid - I) som finns i salterna är många olika.
b) Bestämning av katjon och anjonladdning av ett salt
- För salt utan index i formeln:
När vi inte har ett index i formeln salt, har katjon och anjon samma laddningsvärde, men med motsatta tecken. Således, att känna till avgiften för en av dem, kommer den andra att ha motsatt tecken.
Exempel: CaS
Eftersom Ca är en jordalkalimetall har den en +2 laddning, så S kommer att ha en -2 laddning.
- För salt med index i formeln:
När salt har ett index i formeln (längst ner till höger om ett elements förkortning) är detta index automatiskt laddningen för motsatt grupp.
Exempel: CrCl3
I formeln har vi index 1 framför Cr och index 3 framför Cl, så laddningen av Cr blir +3 (positivt eftersom den första gruppen är katjonen) och laddningen av Cl kommer att vara -1 (negativ eftersom den andra gruppen alltid är anjon).
- För salt med parenteser i formeln:
När saltet har ett index framför parentes, är detta index laddningen för motsatt grupp.
Exempel: Al2(ENDAST4)3
I formeln har vi index 2 framför Al och index 3 framför SO4, så laddningen på Al blir +3 (positiv eftersom den första gruppen är katjonen) och laddningen på SO4 kommer att vara -2 (negativ eftersom den andra gruppen alltid är anjonen).
c) Principen för en dubbel utbytesreaktion
Reaktionen kallas dubbel utbyte eftersom vi har utbytet av två komponenter mellan salter (XY och BA). Katjonen (X) av ett salt interagerar med anjonen (A) av det andra saltet, och katjonen (B) av det andra saltet interagerar med anjonen (Y) av det första, vilket resulterar i bildandet av två nya salter ( XA och BA). Vi kan tydligt visualisera detta dubbla utbyte i den allmänna ekvationen som representerar denna typ av kemisk reaktion:
XY + BA → XA + BA
I blandningen mellan lösningarna av natriumklorid (NaCl) och kaliumjodid (KI), natriumjodid (NaI) och kaliumklorid (KCl) bildades, såsom visas i ekvationen:
NaCl + KI → NaI + KCI
d) Visuella förändringar av en dubbelbytesreaktion
Inte alltid när vi utför en dubbel utbytesreaktion, vi visualiserade några modifieringar i experimentet. I två färglösa vattenhaltiga saltlösningar, till exempel när vi blandar de två tillsammans, vet vi att nya salter har bildats, men resultatet är ett färglöst material. Frånvaron av visuell förändring betyder därför inte att dubbelbytesreaktionen inte ägde rum.
Vi kommer att ha en visuell förändring om en eller två praktiskt taget olösliga salter genereras i processen. Om bara lösliga salter bildas kommer vi att ha en visuell förändring endast om ett av de upplösta salterna ändrar färg på lösningen. Tabellen nedan ger information om när ett salt är lösligt eller praktiskt taget olösligt:
Saltlöslighetsbord
e) Exempel på sammansättning av ekvationer som representerar dubbel utbytesreaktioner mellan salter
Följ nu några exempel på att sätta ihop ekvationen av dubbelväxlingsreaktioner mellan salter:
Exempel 1: Dubbelt utbyte mellan kaliumcyanid (KCN) och silverklorid (AgCl)
Inledningsvis, låt oss veta vad katjonen och anjonen av vart och ett av salterna är:
1) För KCN: Eftersom det inte finns något index skrivet i formeln anser vi att det finns index 1 framför K och CN.
- katjonen är K+1 (+1 eftersom varje alkalimetall har NOX +1);
- anjonen är CN-1 (-1 eftersom, när formelindexen är lika, har katjon och anjon laddningar av samma värde, men med motsatta tecken).
2) För AgCl: Eftersom vi inte har något index skrivet i formeln anser vi att det finns index 1 framför Ag och Cl.
- katjonen är Ag+1 (+1 eftersom Ag har fixerat NOX +1);
- anjonen är Cl-1 (-1 eftersom, när formelindexen är lika, har katjon och anjon laddningar av samma värde, men med motsatta tecken).
Att känna jonerna är det lätt att förstå att det dubbla utbytet mellan dessa salter sker med föreningen av följande joner:
-
K+1 med Cl-1vilket resulterar i KCl-saltet efter korsning av +1- och -1-laddningarna för jonerna. Eftersom lasterna har samma antal (1) är det inte nödvändigt att skriva det i den slutliga formeln.
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Ag+1 med CN-1vilket resulterar i AgCN-saltet efter att ha korsat +1- och -1-laddningarna för jonerna.
Den balanserade kemiska ekvationen som representerar den dubbla utbytesreaktionen mellan dessa salter är:
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN
I denna reaktion har vi bildat ett KCl-lösligt salt (klorid med alkalimetall) och ett annat praktiskt taget olösligt AgCN (cyanid, vilken anjon som helst, utan alkalimetall eller NH4+). Så när vi tittar på experimentet ser vi ett fast ämne (AgCN) längst ner i behållaren, eftersom det inte löser sig i vatten.
Exempel 2: dubbel utbyte mellan Kalciumkarbonat (CaCO3) och magnesiumsulfat (MgSO4)
Inledningsvis, låt oss veta vad katjonen och anjonen av vart och ett av salterna är:
1) För CaCO3: Eftersom vi inte har något index skrivet i formeln har laddningen som finns på katjonen alltid samma nummer som laddningen på anjonen.
- katjonen är Ca+2 (+2 eftersom varje jordalkalimetall har denna NOX);
- anjonen är CO3-2 (-2 eftersom, eftersom vi inte har något index skrivet framför Ca, kommer anjonladdningen att ha samma värde som katjonladdningen, men med motsatt tecken).
2) För MgSO4: Eftersom vi inte har något index skrivet i formeln har laddningen som finns på katjonen alltid samma nummer som laddningen på anjonen.
- katjonen är Mg+2 (+2 eftersom varje jordalkalimetall har denna NOX);
- anjonen är operativsystemet4-2 (-2 eftersom, eftersom vi inte har något index skrivet framför Mg, kommer anjonladdningen att ha samma värde som katjonladdningen, men med motsatt tecken).
Att känna jonerna är det lätt att förstå det det dubbla utbytet mellan dessa salter uppstår med föreningen av följande joner:
Här+2 med OS4-2, vilket resulterar i CaSO-saltet efter att ha korsat +2- och -2-laddningarna för jonerna.
mg+2 med CO3-2vilket resulterar i MgCO-saltet3 efter att ha passerat jonernas +2- och -2-laddningar.
Den balanserade kemiska ekvationen som representerar den dubbla utbytesreaktionen mellan dessa salter är:
1 CaCO3 + 1 MgSO4 → 1 fall4 + 1 MgCO3
I denna reaktion har vi bildat två praktiskt taget olösliga salter: CaSO4 (alkalisk jordartsmetallsulfat) och MgCO3 (karbonat, utan alkalimetall eller NH4+). Så när vi tittar på experimentet kommer vi att se två fasta ämnen (CaSO4 och MgCO3) i botten av behållaren, eftersom de inte löser sig i vatten.
Exempel 3: Dubbel växling mellan natriumnitrat (NaNO3) och kaliumdikromat (K2Cr2O7)
Inledningsvis, låt oss veta vad katjonen och anjonen av vart och ett av salterna är:
1) För NaNO3: Eftersom vi inte har något index skrivet i formeln anser vi att det finns index 1 framför Na och NO.3.
- katjonen är Na+1 (+1 eftersom varje alkalimetall har NOX +1);
- anjonen är NEJ3-1 (-1 eftersom, när formelindexen är lika, har katjon och anjon laddningar av samma värde, men med motsatta tecken).
2) Till K2Cr2O7
- katjonen är K+1 (+1 eftersom varje alkalimetall har NOX +1);
- anjonen är Cr2O7 -2 (-2 för att ha index 2 i K).
Att känna jonerna är det lätt att förstå att dubbel utbyte mellan dessa salter uppstår med föreningen av följande joner:
På+1 med Cr2O7 -2vilket resulterar i salt Na2Cr2O7 efter att ha passerat jonerna +1 och -2.
K+1 utan3-1vilket resulterar i KNO-saltet3 efter att ha passerat jonerna +1 och -1.
DE balanserad kemisk ekvation som representerar den dubbla utbytesreaktionen mellan dessa salter é:
2 NaNO3 + 1K2Cr2O7 → 1 In2Cr2O7 + 2 KNO3
I denna reaktion har vi bildat två lösliga salter: Na2Cr2O7 (dikromat, vilken anjon som helst, med alkalimetall) och KNO3 (Nitrat, som alltid är lösligt). Så när vi tittar på experimentet kommer vi inte att se några fasta ämnen längst ner, men beroende på saltet som löses upp kan det finnas en förändring i färgens lösning (inte fallet i exemplet).
Exempel 4: Dubbelt utbyte mellan guldnitrit III [Au (NO2)3] och zinkacetat [Zn (H3Ç2O2)2]
Inledningsvis, låt oss veta vad katjonen och anjonen av vart och ett av salterna är:
1) För Au (NO2)3
- katjonen är Au+3 (+3 på grund av index 3 efter INTE parenteser2);
- anjonen är NEJ2-1 (-1 på grund av index 1 i Au).
2) För Zn (H3Ç2O2)2
- katjonen är Zn+2 (+2 på grund av 2 efter anjonparenteserna);
- anjonen är H3Ç2O2-1 (-1 på grund av index 1 i Zn).
Att känna jonerna är det lätt att förstå det det dubbla utbytet mellan dessa salter uppstår med föreningen av följande joner:
Au+3 med H3Ç2O2-1vilket resulterar i Au-saltet (H3Ç2O2)3 efter att ha passerat jonerna +2 och -1;
Zn+2 utan2-1vilket resulterar i Zn-saltet (NO2)2 efter att ha passerat jonerna +2 och -1.
Den balanserade kemiska ekvationen som representerar den dubbla utbytesreaktionen mellan dessa salter är:
2 Au (NO2)3 + 3 Zn (H3Ç2O2)2 → 2 Au (H3Ç2O2)3 + 3 Zn (NO2)2
I denna reaktion har vi ett praktiskt taget olösligt salt, Au (H3Ç2O2)3 (Acetat, vilken anjon som helst, utan alkalimetall eller NH4+och en annan löslig, Zn (NO2)2 (Nitrit, som alltid är lösligt). Så när vi tittar på experimentet ser vi ett fast ämne längst ner i behållaren.
Av mig Diogo Lopes Dias
