THEปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ ในระหว่าง เกลือ เป็นชื่อเรียกปรากฏการณ์ทางเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อเราผสมเกลือสองชนิดที่ไม่มีไอออนบวกหรือประจุลบเหมือนกัน ผลของปฏิกิริยานี้คือการก่อตัวของเกลือใหม่สองชนิดเสมอ
ก) เกณฑ์การเกิดปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือ
สูตรทั่วไปสำหรับเกลือคือ XY โดยที่ X (องค์ประกอบแรกของสูตรเกลือ) เป็นไอออนบวกเสมอ และ Y (องค์ประกอบที่สองของสูตรเกลือ) คือประจุลบ
หากเราผสมในภาชนะ เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) และสารละลายโซเดียมไอโอไดด์อื่น โซเดียม (NaI) ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่จะไม่เกิดขึ้นเนื่องจากไอออนบวก (โซเดียม - นา) ที่มีอยู่ในเกลือทั้งสองชนิดเดียวกัน
ทีนี้ ถ้าเราผสมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) และสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) ในภาชนะเดียวกัน ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่เนื่องจากไอออนบวก (โซเดียม - นาและโพแทสเซียม - K) และแอนไอออน (คลอไรด์ - Cl และไอโอไดด์ - I) ที่มีอยู่ในเกลือ หลากหลายความแตกต่าง.
b) การหาค่าประจุบวกและประจุลบของเกลือ
- สำหรับเกลือที่ไม่มีดัชนีในสูตร:
เมื่อเราไม่มีดัชนีในสูตรเกลือ ไอออนบวกและประจุลบจะมีประจุเท่ากัน แต่มีเครื่องหมายตรงข้ามกัน ดังนั้น เมื่อรู้หน้าที่ของคนหนึ่งแล้ว อีกคนหนึ่งจะมีเครื่องหมายตรงกันข้ามเท่านั้น
ตัวอย่าง: CaS
เนื่องจาก Ca เป็นโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท จึงมีประจุ +2 ดังนั้น S จะมีประจุเป็น -2
- สำหรับเกลือที่มีดัชนีอยู่ในสูตร:
เมื่อเกลือมีดัชนีอยู่ในสูตร (ที่ด้านล่างขวาของตัวย่อขององค์ประกอบ) ดัชนีนี้จะเป็นประจุของกลุ่มตรงข้ามโดยอัตโนมัติ
ตัวอย่าง: CrCl3
ในสูตรเรามีดัชนี 1 อยู่หน้า Cr และดัชนี 3 อยู่หน้า Cl ดังนั้นประจุของ Cr จะเป็น +3 (บวกเพราะหมู่แรกเป็นไอออนบวก) และประจุของ Cl จะเป็น -1 (ลบเพราะหมู่ที่สองเสมอกัน) แอนไอออน)
- สำหรับเกลือที่มีวงเล็บอยู่ในสูตร:
เมื่อเกลือมีดัชนีอยู่หน้าวงเล็บ ดัชนีนี้เป็นประจุของกลุ่มตรงข้ามโดยอัตโนมัติ
ตัวอย่าง: Al2(เท่านั้น4)3
ในสูตร เรามีดัชนี 2 หน้า Al และดัชนี 3 หน้า SO4ดังนั้นประจุของ Al จะเป็น +3 (บวกเพราะกลุ่มแรกคือประจุบวก) และประจุใน SO4 จะเป็น -2 (ลบเพราะกลุ่มที่สองเป็นประจุลบเสมอ)
c) หลักการของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ double
ปฏิกิริยานี้เรียกว่าการแลกเปลี่ยนสองครั้งเพราะเรามีการแลกเปลี่ยนองค์ประกอบสองอย่างระหว่างเกลือ (XY และ BA) ไอออนบวก (X) ของเกลือหนึ่งทำปฏิกิริยากับประจุลบ (A) ของเกลืออีกตัวหนึ่ง และไอออนบวก (B) ของเกลืออีกตัวหนึ่งทำปฏิกิริยากับประจุลบ (Y) ของเกลือตัวแรก ส่งผลให้เกิดเกลือใหม่สองชนิด ( XA และ BA) เราสามารถเห็นภาพการแลกเปลี่ยนสองครั้งนี้อย่างชัดเจนในสมการทั่วไปที่แสดงถึงปฏิกิริยาเคมีประเภทนี้:
XY + BA → XA + BA
ในส่วนผสมระหว่างสารละลายของ เกลือแกง (NaCl) และโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI), โซเดียมไอโอไดด์ (NaI) และโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ถูกก่อรูปดังแสดงในสมการ:
NaCl + KI → NaI + KCI
d) การเปลี่ยนแปลงทางสายตาของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนสองครั้ง
ไม่เสมอ เมื่อเราทำปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนสองครั้งเราเห็นภาพการดัดแปลงบางอย่างในการทดลอง ในสารละลายเกลือที่ไม่มีสีสองสี ตัวอย่างเช่น เมื่อเราผสมทั้งสองเข้าด้วยกัน เรารู้ว่าเกลือใหม่ก่อตัวขึ้นแล้ว แต่ผลลัพธ์ที่ได้คือวัสดุที่ไม่มีสี การไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางสายตาจึงไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่เกิดขึ้น
เราจะมีการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้หากมีการสร้างเกลือที่ไม่ละลายน้ำหนึ่งหรือสองก้อนในกระบวนการ หากเกิดเฉพาะเกลือที่ละลายน้ำได้ เราจะมีการเปลี่ยนแปลงทางสายตาก็ต่อเมื่อเกลือที่ละลายน้ำตัวหนึ่งเปลี่ยนสีของสารละลาย ตารางด้านล่างให้ข้อมูลว่าเมื่อใดที่เกลือละลายได้หรือไม่สามารถละลายได้ในทางปฏิบัติ:
ตารางการละลายเกลือ
จ) ตัวอย่างการรวมสมการแทนปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือ
กดติดตามหน่อย ตัวอย่างการประกอบสมการปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือ:
ตัวอย่างที่ 1: แลกเปลี่ยนคู่ระหว่างโพแทสเซียมไซยาไนด์ (KCN) และซิลเวอร์คลอไรด์ (AgCl)
เริ่มแรก มาทำความรู้จักกับประจุบวกและประจุลบของเกลือแต่ละชนิดกัน:
1) สำหรับ KCN: เนื่องจากไม่มีดัชนีเขียนอยู่ในสูตร เราจึงพิจารณาว่ามีดัชนี 1 อยู่หน้า K และ CN
- ไอออนบวกคือ K+1 (+1 เนื่องจากโลหะอัลคาไลทุกชนิดมี NOX +1);
- ประจุลบคือCN-1 (-1 เพราะเมื่อดัชนีสูตรเท่ากัน ประจุบวกและประจุลบมีค่าเท่ากัน แต่มีเครื่องหมายตรงข้ามกัน)
2) สำหรับ AgCl: เนื่องจากเราไม่มีดัชนีเขียนอยู่ในสูตร เราจึงพิจารณาว่ามีดัชนี 1 อยู่หน้า Ag และ Cl
- ไอออนบวกคือ Ag+1 (+1 เนื่องจาก Ag ได้แก้ไข NOX +1);
- ประจุลบคือCl-1 (-1 เพราะเมื่อดัชนีสูตรเท่ากัน ประจุบวกและประจุลบมีค่าเท่ากัน แต่มีเครื่องหมายตรงข้ามกัน)
เมื่อทราบไอออนแล้วจะเข้าใจได้ง่ายว่าการแลกเปลี่ยนสองครั้งระหว่างเกลือเหล่านี้เกิดขึ้นกับการรวมตัวของไอออนต่อไปนี้:
-
K+1 กับ Cl-1ส่งผลให้เกลือ KCl หลังจากผ่านประจุ +1 และ -1 ของไอออน เนื่องจากโหลดมีจำนวนเท่ากัน (1) จึงไม่จำเป็นต้องเขียนลงในสูตรสุดท้าย
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
Ag+1 กับCN-1ทำให้เกิดเกลือ AgCN หลังจากผ่านประจุ +1 และ -1 ของไอออน
สมการเคมีที่สมดุลซึ่งแสดงถึงปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือเหล่านี้คือ:
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN
ในปฏิกิริยานี้ เรามีการก่อตัวของเกลือ KCl ที่ละลายน้ำได้ (คลอไรด์กับโลหะอัลคาไล) และเกลือ AgCN ที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติอีกชนิดหนึ่ง (ไซยาไนด์ แอนไอออนใดๆ ที่ไม่มีโลหะอัลคาไลหรือ NH4+). ดังนั้น เมื่อดูการทดลอง เราจะเห็นของแข็ง (AgCN) ที่ด้านล่างของภาชนะ เนื่องจากไม่ละลายในน้ำ
ตัวอย่างที่ 2: แลกเปลี่ยนคู่ระหว่าง แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) และแมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO4)
เริ่มแรก มาทำความรู้จักกับประจุบวกและประจุลบของเกลือแต่ละชนิดกัน:
1) สำหรับ CaCO3:เนื่องจากเราไม่มีดัชนีใดๆ เขียนอยู่ในสูตร ประจุที่มีอยู่ในไอออนบวกจะมีตัวเลขเดียวกันกับประจุของประจุลบเสมอ
- ไอออนบวกคือ Ca+2 (+2 เพราะโลหะอัลคาไลน์เอิร์ททุกชนิดมี NOX นี้);
- ประจุลบคือCO3-2 (-2 เพราะเนื่องจากเราไม่มีดัชนีใด ๆ เขียนไว้หน้า Ca ประจุประจุลบจะมีค่าเท่ากับประจุประจุบวก แต่มีเครื่องหมายตรงข้าม).
2) สำหรับ MgSO4: เนื่องจากเราไม่มีดัชนีใด ๆ เขียนอยู่ในสูตร ประจุที่มีอยู่ในไอออนบวกจะมีตัวเลขเดียวกันกับประจุของประจุลบเสมอ
- ไอออนบวกคือ Mg+2 (+2 เพราะโลหะอัลคาไลน์เอิร์ททุกชนิดมี NOX นี้);
- ประจุลบคือ OS4-2 (-2 เพราะเนื่องจากเราไม่มีดัชนีใด ๆ เขียนไว้ข้างหน้า Mg ประจุประจุลบจะมีค่าเท่ากับประจุประจุบวก แต่มีเครื่องหมายตรงข้าม)
เมื่อรู้ไอออนแล้วจะเข้าใจได้ง่ายว่า การแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือเหล่านี้ เกิดขึ้นกับการรวมตัวของไอออนต่อไปนี้:
ที่นี่+2 ด้วย OS4-2ทำให้เกิดเกลือ CaSO หลังจากผ่านประจุ +2 และ -2 ของไอออน
มก.+2 ด้วยCO3-2ส่งผลให้เกลือ MgCO3 หลังจากผ่านประจุ +2 และ -2 ของไอออนแล้ว
สมการเคมีที่สมดุลซึ่งแสดงถึงปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือเหล่านี้คือ:
1 CaCO3 + 1 มก.SO4 → 1 กรณี4 + 1 MgCO3
ในปฏิกิริยานี้ เรามีการก่อตัวของเกลือที่ไม่ละลายน้ำสองชนิด: CaSO4 (อัลคาไลน์เอิร์ทเมทัลซัลเฟต) และ MgCO3 (คาร์บอเนต ไม่มีโลหะอัลคาไลหรือ NH4+). ดังนั้นเมื่อดูการทดลองเราจะเห็นของแข็งสองชนิด (CaSO4 และ MgCO3) ที่ด้านล่างของภาชนะเนื่องจากไม่ละลายในน้ำ
ตัวอย่างที่ 3: สวิตช์คู่ระหว่างโซเดียมไนเตรต (NaNO3) และโพแทสเซียม ไดโครเมต (K2Cr2โอ7)
เริ่มแรก มาทำความรู้จักกับประจุบวกและประจุลบของเกลือแต่ละชนิดกัน:
1) สำหรับ NaNO3: เนื่องจากเราไม่มีดัชนีเขียนอยู่ในสูตร เราจึงพิจารณาว่ามีดัชนี 1 อยู่หน้า Na และ NO อยู่ในนั้น3.
- ไอออนบวกคือ Na+1 (+1 เนื่องจากโลหะอัลคาไลทุกชนิดมี NOX +1);
- ประจุลบคือNO3-1 (-1 เพราะเมื่อดัชนีสูตรเท่ากัน ประจุบวกและประจุลบมีค่าเท่ากัน แต่มีเครื่องหมายตรงข้ามกัน)
2) ถึง K2Cr2โอ7
- ไอออนบวกคือ K+1 (+1 เนื่องจากโลหะอัลคาไลทุกชนิดมี NOX +1);
- ประจุลบคือCr2โอ7 -2 (-2 สำหรับการมีดัชนี 2 ใน K)
เมื่อรู้ไอออนแล้วจะเข้าใจได้ง่ายว่า แลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือเหล่านี้ เกิดขึ้นกับการรวมตัวของไอออนต่อไปนี้:
ที่+1 กับ Cr2โอ7 -2ส่งผลให้เกลือ Na2Cr2โอ7 หลังจากผ่านประจุ +1 และ -2 ของไอออนแล้ว
K+1 กับ NO3-1ส่งผลให้เกลือ KNO3 หลังจากผ่านประจุ +1 และ -1 ของไอออนแล้ว
THE สมการเคมีที่สมดุลแทนปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือเหล่านี้ é:
2 นาโน3 + 1K2Cr2โอ7 → 1 ใน2Cr2โอ7 + 2 คน3
ในปฏิกิริยานี้ เรามีการก่อตัวของเกลือที่ละลายน้ำได้สองชนิด: Na2Cr2โอ7 (ไดโครเมต แอนไอออนใดๆ ที่มีโลหะอัลคาไล) และ KNO3 (ไนเตรตซึ่งละลายได้เสมอ) ดังนั้น เมื่อดูการทดลอง เราจะไม่เห็นของแข็งใดๆ ที่ด้านล่าง แต่ขึ้นอยู่กับเกลือที่ละลาย สีของสารละลายอาจเปลี่ยนไป (ไม่ใช่ในตัวอย่าง)
ตัวอย่างที่ 4: แลกเปลี่ยนคู่ระหว่างทองคำไนไตรต์ III [Au (NO .)2)3] และสังกะสีอะซิเตท [Zn(H .)3ค2โอ2)2]
เริ่มแรก มาทำความรู้จักกับประจุบวกและประจุลบของเกลือแต่ละชนิดกัน:
1) สำหรับ Au (NO2)3
- ไอออนบวกคือ Au+3 (+3 เนื่องจากดัชนี 3 หลังจากไม่มีวงเล็บ2);
- ประจุลบคือNO2-1 (-1 เนื่องจากดัชนี 1 ใน Au)
2) สำหรับ Zn (H3ค2โอ2)2
- ไอออนบวกคือZn+2 (+2 เพราะ 2 หลังวงเล็บแอนไอออน);
- ประจุลบคือ H3ค2โอ2-1 (-1 เนื่องจากดัชนี 1 ใน Zn)
เมื่อรู้ไอออนแล้วจะเข้าใจได้ง่ายว่า การแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือเหล่านี้ เกิดขึ้นกับการรวมตัวของไอออนต่อไปนี้:
Au+3 กับ H3ค2โอ2-1ส่งผลให้เกลือโอ (H3ค2โอ2)3 หลังจากข้ามประจุ +2 และ -1 ของไอออนแล้ว
สังกะสี+2 กับ NO2-1ส่งผลให้เกลือ Zn (NO2)2 หลังจากผ่านประจุ +2 และ -1 ของไอออนแล้ว
สมการเคมีที่สมดุลซึ่งแสดงถึงปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนคู่ระหว่างเกลือเหล่านี้คือ:
2 ออ (NO2)3 + 3 สังกะสี (H3ค2โอ2)2 → 2 อู (H3ค2โอ2)3 + 3 สังกะสี (NO2)2
ในปฏิกิริยานี้ เรามีเกลือที่ไม่ละลายน้ำ Au (H3ค2โอ2)3 (อะซิเตท แอนไอออนใดๆ ที่ไม่มีโลหะอัลคาไลหรือ NH4+) และอีกตัวที่ละลายได้ Zn (NO2)2 (ไนไตรท์ซึ่งละลายได้เสมอ) ดังนั้น เมื่อดูการทดลอง เราจะเห็นของแข็งที่ด้านล่างของภาชนะ
By Me. Diogo Lopes Dias
