ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่ายระหว่างโลหะ

ปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนอย่างง่าย ในระหว่าง โลหะ พวกเขาเป็น ปรากฏการณ์ทางเคมี ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ a สาระง่ายๆซึ่งต้องเป็นโลหะวางในภาชนะเดียวกันกับ a สารผสม.

ตามอัตภาพ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่ายระหว่างโลหะ เรียกอีกอย่างว่าปฏิกิริยาการกระจัด นี่เป็นเพราะโลหะ (A) ของสารธรรมดาเปลี่ยนตำแหน่งด้วยไอออนบวก (Y) ของสารผสม (YC) ดังที่แสดงในสมการทั่วไปต่อไปนี้:

A + YC → AC + Y

อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่ายระหว่างโลหะ เกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อสารโลหะธรรมดามีมากกว่า อิเล็กโทรโพซิทีฟกล่าวคือมีปฏิกิริยามากกว่าไอออนบวกที่มีอยู่ในสารประกอบ

เพื่อช่วย ด้านล่างนี้เป็นโครงร่างที่ประกอบด้วยลำดับจากมากไปน้อยของอิเล็กโตรโพซิซิทีฟขององค์ประกอบทางเคมีหลักที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่ายระหว่างโลหะ:

ในลำดับของอิเล็กโตรโพซิทีฟ เราเน้นโลหะมีตระกูล

ตามลำดับ องค์ประกอบลิเธียมมีอิเล็กโตรโพสิทีฟสูงสุด ในขณะที่ธาตุทองมีค่าต่ำสุด ธาตุทั้งหมดที่อยู่ต่ำกว่าไฮโดรเจนเรียกว่า โลหะมีตระกูล.

บันทึก: โลหะมีตระกูลคือโลหะที่มีค่าความเป็นอิเล็กโตรโพซิทีฟต่ำมาก กล่าวคือ ความสามารถในการทำปฏิกิริยาเคมีของโลหะเหล่านี้มีจำกัดมาก โดยทั่วไปแล้ว โลหะชั้นสูงจะสามารถแทนที่โลหะชั้นสูงอื่นได้เท่านั้น

ตัวอย่างที่ 1: ปฏิกิริยาระหว่างทองแดงที่เป็นโลหะและกรดไฮโดรคลอริก

ตูด_(ส) + HCl → ไม่เกิดขึ้น

ที่ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่าย ไม่เกิดขึ้นเนื่องจากอะลูมิเนียมเป็นธาตุโลหะที่มีประจุไฟฟ้าน้อยกว่าโซเดียมไอออนบวกที่มีอยู่ในสารผสม ดังนั้นจึงไม่สามารถแทนที่ได้

ตัวอย่างที่ 2: ปฏิกิริยาระหว่างโลหะอะลูมิเนียมกับโซเดียมโบรไมด์ (NaBr)

อัล_(ส) + NaBr → ไม่เกิดขึ้น

ที่ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่าย นอกจากนี้ยังไม่เกิดขึ้นเนื่องจากอะลูมิเนียมเป็นธาตุโลหะที่มีประจุไฟฟ้าน้อยกว่าโซเดียมไอออนบวก (Na⁺) มีอยู่ในสารประกอบซึ่งทำให้ไม่สามารถแทนที่ได้

ตัวอย่างที่ 3: ปฏิกิริยาระหว่างโพแทสเซียมและคอปเปอร์ซัลเฟต II

K + CuSO₄ →

ที่ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่าย มันเกิดขึ้นเนื่องจากโพแทสเซียมเป็นธาตุโลหะที่เป็นไฟฟ้ามากกว่าทองแดง ดังนั้นโพแทสเซียมจะแทนที่ทองแดงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:

• การเปลี่ยนทองแดงเป็นสารธรรมดา Cu;
• การก่อตัวของเกลือที่เรียกว่าโพแทสเซียมซัลเฟต (K₂เท่านั้น₄) เป็นผลมาจากการรวมตัวของโพแทสเซียม (ซึ่งมีประจุ +1 เนื่องจากอยู่ในตระกูล IA) กับประจุลบของซัลเฟต (SO₄^-2).

ต่อไปนี้เป็นสมการสมดุลที่แสดงถึงกระบวนการนี้:

2K_(ส) + CuSO₄ → คู_(ส) + K₂เท่านั้น₄

ตัวอย่างที่ 4: ปฏิกิริยาระหว่างโลหะแมกนีเซียมและเหล็กคลอไรด์ III.

Mg + FeCl₃ →

THE ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่าย มันเกิดขึ้นเพราะแมกนีเซียมเป็นธาตุโลหะที่เป็นอิเล็กโตรบวกมากกว่าเหล็ก ดังนั้นแมกนีเซียมจะแทนที่ธาตุเหล็กและสร้างการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:

• การเปลี่ยนแปลงของธาตุเหล็กเป็นสารธรรมดา Fe;
• การก่อตัวของเกลือที่เรียกว่าแมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl₂) เกิดจากการรวมตัวกันของแมกนีเซียม (ซึ่งมีประจุ +2 เนื่องจากอยู่ในตระกูล IIA) กับคลอไรด์ไอออน (Cl^-1).

สมการสมดุลต่อไปนี้แสดงถึงกระบวนการนี้:

3 มก._(ส) + 2 FeCl₃ → 2 เฟ_(ส) + 3 มก.Cl₂

ตัวอย่างที่ 5: ปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับกรดซัลฟิวริก

ที่ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอย่างง่าย เป็นเพราะอะลูมิเนียมเป็นธาตุโลหะที่มีประจุไฟฟ้าบวกมากกว่าไฮโดรเจน ดังนั้นอลูมิเนียมจะแทนที่ไฮโดรเจนและสร้างการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:

• การเปลี่ยนรูปของไฮโดรเจนเป็นสารอย่างง่าย ก๊าซไฮโดรเจน (H₂);
• การก่อตัวของเกลือที่เรียกว่า อะลูมิเนียมซัลเฟต [Al₂(เท่านั้น₄)₃] เป็นผลมาจากการรวมตัวของอะลูมิเนียม (ซึ่งมีประจุ +3 เหมือนมาจากตระกูล IIIA) กับประจุลบซัลเฟต (SO₄^-2 ).

ต่อไปนี้เป็นสมการสมดุลที่แสดงถึงกระบวนการนี้:

2 อัล_(ส) + 3 ชั่วโมง₂เท่านั้น₄ → 3 ชั่วโมง_2(ก.) + อัล₂(เท่านั้น₄)₃

By Me. Diogo Lopes Dias

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-simples-troca-entre-metais.htm