- ردود فعل النزوح
- بسيط
- إزاحة الهيدروجين والمعادن
- النزوح مع الهالوجينات
- مزدوج
- تفاعل معادلة الحمض القاعدي
- أمثلة
- بسيط
- مزدوج
- المراجع
و ردود فعل الإزاحة كلها تلك التي الأنواع الكيميائية يسافر إلى أخرى داخل المجمع. يمكن أن يكون هذا الإزاحة بسيطًا أو مزدوجًا ، ويختلف في أنه في العنصر الأول يتحرك ، بينما في الثاني هناك تغيير في "أزواج" بين مركبين.
هذه الأنواع من التفاعلات ممكنة فقط في ظل ظروف معينة: يجب أن يكون رقم تأكسد أحد الأنواع صفرًا أو يجب بالضرورة أن تكون جميعها مؤينة. ماذا يعني رقم أكسدة الصفر؟ وهذا يعني أن النوع في حالته الطبيعية.
مثال توضيحي للغاية للنهج أعلاه هو التفاعل بين سلك نحاسي ومحلول نترات الفضة. بما أن النحاس معدن في حالته الطبيعية ، فإن عدد أكسدة النحاس هو صفر ؛ من ناحية أخرى ، الفضة هي +1 (Ag +) ، والتي تذوب مع أيونات النترات (NO 3 -).
تتخلى المعادن عن الإلكترونات ، لكن بعضها أكثر نشاطًا من البعض الآخر ؛ هذا يعني أنه ليس كل المعادن تصدأ بهذه السهولة. نظرًا لأن النحاس أكثر نشاطًا من الفضة ، فإنه يتبرع بإلكتروناته إليه ، مما يقلله إلى حالته الطبيعية ، وينعكس كسطح فضي يغطي السلك النحاسي (الصورة أعلاه).
ردود فعل النزوح
بسيط
إزاحة الهيدروجين والمعادن
تُظهر الصورة العلوية عمودًا بترتيب تنازلي للنشاط ، مع إبراز جزيء الهيدروجين. تلك المعادن الموجودة فوق هذا ستكون قادرة على إزاحتها في الأحماض غير المؤكسدة (HCl ، HF ، H 2 SO 4 ، إلخ) ، وتلك الموجودة أدناه لن تتفاعل على الإطلاق.
يمكن وصف تفاعل الإزاحة البسيط بالمعادلة العامة التالية:
أ + BC => AB + C
يزيح A C ، والذي يمكن أن يكون جزيء H 2 أو معدن آخر. إذا تم تكوين H 2 عن طريق اختزال أيونات H + (2H + + 2e - => H 2) ، فيجب أن توفر الأنواع A - بسبب الحفاظ على الكتلة والطاقة - الإلكترونات: يجب أن تتأكسد.
من ناحية أخرى ، إذا كان A و C من الأنواع المعدنية ، ولكن C في الشكل الأيوني (M +) و A في حالته الطبيعية ، فإن تفاعل الإزاحة سيحدث فقط إذا كان A أكثر نشاطًا من C ، مما يجبر الأخير لقبول الإلكترونات لتقليل حالتها المعدنية (M).
النزوح مع الهالوجينات
بالطريقة نفسها ، يمكن للهالوجينات (F ، Cl ، Br ، I ، At) التحرك مع بعضها البعض ولكن باتباع سلسلة أخرى من الأنشطة. بالنسبة إلى هؤلاء ، ينخفض النشاط عندما ينزل المرء عبر المجموعة 7 أ (أو 17):
على سبيل المثال ، يحدث التفاعل التالي بشكل طبيعي:
F 2 (g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I 2 (s)
ومع ذلك ، لا ينتج هذا الآخر أي منتجات للأسباب الموضحة للتو:
أنا 2 (s) + NaF (ac) => X
في المعادلة أعلاه X يعني أنه لا يوجد رد فعل.
من خلال هذه المعرفة ، يمكن توقع أي خليط من أملاح الهالوجين مع العناصر النقية ينتج المنتجات. باعتباره ذاكريًا ، فإن اليود (مادة صلبة أرجوانية متطايرة) لا يحل محل أي من الهالوجينات الأخرى ، لكن البقية تحل محلها عندما تكون في شكل أيوني (Na + I -).
مزدوج
يتم تمثيل تفاعل الإزاحة المزدوجة ، المعروف أيضًا باسم تفاعل التبادل ، على النحو التالي:
AB + CD => AD + CB
هذه المرة لا تزيح C فقط ، بل تزيح B أيضًا D. يحدث هذا النوع من الإزاحة فقط عندما تختلط محاليل الأملاح القابلة للذوبان وتتشكل في شكل راسب ؛ أي ، يجب أن يكون AD أو CB غير قابل للذوبان ولهما تفاعلات كهروستاتيكية قوية.
على سبيل المثال ، عند مزج حلول KBr و AgNO 3 ، تتحرك الأيونات الأربعة عبر الوسط حتى تشكل الأزواج المقابلة من المعادلة:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
حج + والأخ - أيونات تشكل بروميد راسب الفضة، في حين K + و NO 3 - لا يمكن ترتيب لتشكيل الكريستال نترات البوتاسيوم.
تفاعل معادلة الحمض القاعدي
عندما يتم تحييد حمض بقاعدة ، يحدث تفاعل إزاحة مزدوج:
HCl (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H 2 O (l)
هنا لا يتم تكوين راسب ، لأن كلوريد الصوديوم هو ملح شديد الذوبان في الماء ، ولكن يحدث تغيير في الأس الهيدروجيني ، والذي يتكيف مع قيمة قريبة من 7.
ومع ذلك ، في التفاعل التالي ، يحدث تغيير في الرقم الهيدروجيني وتكوين راسب في وقت واحد:
H 3 PO 4 (عبد القدير) + 3Ca (OH) 2 => كا 3 (PO 4) 2 (ق) + 3H 2 O (ل)
فوسفات الكالسيوم غير قابل للذوبان ، يترسب كمادة صلبة بيضاء ، بينما حمض الفوسفوريك معادل بهيدروكسيد الكالسيوم.
أمثلة
بسيط
Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NO 3) 2 (aq) + 2Ag (s)
هذا هو رد فعل صورة من الأسلاك النحاسية. إذا نظرت إلى سلسلة الأنشطة الكيميائية للمعادن ، ستجد أن النحاس أعلى من الفضة بحيث يمكن أن يحل محله.
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (s)
مع هذا التفاعل الآخر يحدث العكس: الآن يصبح المحلول المزرق لـ CuSO 4 شفافًا حيث يترسب النحاس كمعدن وفي نفس الوقت يتفكك الزنك المعدني في ملح كبريتات الزنك القابل للذوبان.
2Al (s) + 3NiBr 2 (ac) => 2AlBr 3 (ac) + 3Ni (s)
مرة أخرى ، يحدث هذا التفاعل لأن الألومنيوم أعلى من النيكل في سلسلة الأنشطة الكيميائية.
Sn (s) + H 2 SO 4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
هنا يحل القصدير محل الهيدروجين ، على الرغم من أنه قريب جدًا منه في السلسلة.
2 ك (ق) + 2 س 2 O (ل) => 2 KOH (aq) + H 2 (ز)
أخيرًا ، هذه المعادن الموجودة في الجزء الأعلى من السلسلة تفاعلية للغاية لدرجة أنها تحل محل الهيدروجين في جزيئات الماء ، مما يؤدي إلى تفاعل طارد للحرارة (ومتفجر).
مزدوج
Zn (NO 3) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
على الرغم من أن القاعدة لا تحييد أي حمض، وOH - الأيونات أكثر ألفة للالزنك 2+ من NO 3 - أيونات. لهذا السبب يحدث إزاحة مزدوجة.
Cu (NO 3) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (s) + 2NaNO 3 (aq)
هذا التفاعل مشابه جدًا للتفاعل السابق ، مع اختلاف أن كلا المركبين عبارة عن أملاح مذابة في الماء.
المراجع
- ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. كيمياء. (الطبعة الثامنة). تعلم CENGAGE ، ص 145-150.
- توبي هدسون. (3 أبريل 2012). ترسيب الفضة على النحاس.. مأخوذة من: commons.wikimedia.org
- هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (3 مايو 2018). ما هو رد فعل النزوح في الكيمياء؟ مأخوذة من: thinkco.com
- amrita.olabs.edu.in ،. (2011). رد فعل نزوح واحد. مأخوذة من: amrita.olabs.edu.in
- Byju's. (15 سبتمبر 2017). ردود فعل النزوح. مأخوذة من: byjus.com
- أنواع التفاعلات الكيميائية: تفاعلات أحادية ومزدوجة الإزاحة. مأخوذة من: jsmith.cis.byuh.edu