science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is een dubbele vervangingsreactie?

Een dubbele vervangingsreactie vindt plaats wanneer twee geïoniseerde verbindingen ionen uitwisselen om twee nieuwe stoffen te produceren. De reagerende stoffen dissociëren in een wateroplossing en de positieve of negatieve ionen wisselen van plaats. De resulterende nieuwe stoffen blijven in oplossing, ontsnappen als gas of slaan neer als een onoplosbaar reactieproduct. Dubbele vervangingsreacties kunnen vele vormen aannemen, waaronder verschillende soorten zuur-base reacties. De oplosbaarheidsregels helpen voorspellen welke stoffen kunnen deelnemen aan dubbele vervangingsreacties en welke reactieproducten uit de oplossing zullen neerslaan.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

A dubbele vervangingsreactie is een neerslag- of zuur-base reactie waarbij de reagentia ioniseren en ofwel de positieve of negatieve ionen van plaats wisselen om twee nieuwe stoffen te produceren. Neerslagreacties produceren één stof die onoplosbaar is, terwijl zuur-base reacties oplosbare, vloeibare of gasvormige reactieproducten kunnen produceren.
Hoe dubbele vervangingsreacties werken

De details van hoe een dubbele vervangingsreactie werkt, zijn te zien aan het voorbeeld van hypothetische verbindingen AB en CD. Dit zijn verbindingen waarbij atomen A en C bindingen hebben gevormd met respectievelijk atomen B en D. Wanneer ze in oplossing worden geplaatst, dissociëren ze in positief geladen ionen A + en C + samen met negatief geladen ionen B - en D -.

De twee positief geladen ionen stoten elkaar af vanwege hun vergelijkbare ladingen, net als de twee negatief geladen ionen. Dat laat AD en CB achter als de potentiële dubbele vervangende chemische reactie, waarbij de B- en D-ionen van plaats veranderen. De nieuwe verbindingen kunnen een onoplosbare vaste stof, een oplosbare vaste stof, een vloeistof of een gas zijn. Afhankelijk van de details van de reactie, geeft het soort stof dat wordt geproduceerd aan of er een reactie heeft plaatsgevonden.
Oplosbaarheidsregels

Als een stof niet oplost in water, kan deze niet deelnemen aan De volgende oplosbaarheidsregels helpen voorspellen welke stoffen in oplossing zullen reageren.

  • Nitraatzouten zijn oplosbaar.

  • Zouten van alkalimetaalionen zoals lithium, natrium en kalium zijn oplosbaar .

  • Ammoniumionzouten zijn oplosbaar.
  • De meeste bromide-, jodide- en chloridezouten zijn oplosbaar, behalve de zouten van zilver, kwik en lood.
  • Meest sulfaat zouten zijn oplosbaar, behalve de zouten van calcium, kwik, lood en barium.
  • De meeste hydroxidezouten zijn onoplosbaar, behalve zouten van calcium, barium en strontium.
  • De meeste sulfiden, carbonaten, fosfaten en chromaten zijn onoplosbaar behalve die van alkalimetalen en ammonium.

    Neerslagvervangingsreacties

    Typische neerslagreacties introduceren twee oplosbare stoffen in een wateroplossing die een onoplosbare vaste stof produceert. Zinknitraat en natriumfosfaat reageren bijvoorbeeld in een dubbele vervangingsreactie. Zinknitraat is oplosbaar in water omdat het een nitraatzout is en hoewel fosfaten meestal onoplosbaar zijn, is natrium een alkalimetaal en daarom is natriumfosfaat oplosbaar. De twee stoffen wisselen ionen uit tot natriumnitraat, dat in oplossing blijft, en zinkfosfaat, dat onoplosbaar is en neerslaat.
    Zuur-base vervangingsreacties

    Zuren en basen ioniseren in oplossing om waterstof te vormen en hydroxide-ionen. In een dubbele vervangingsreactie komt het waterstofion uit het zuur samen met het hydroxide-ion van de base om water te vormen, een van de dubbele vervangingsreactieproducten. De andere producten worden gevormd uit de resterende ionen die in de reactie worden geïntroduceerd.

    Een eenvoudige zuur-base reactie zoals zoutzuur (HCl) en natriumhydroxide (NaOH) levert een zout (NaCl) en water op. Een meer complexe reactie lost natriumcarbonaat (Na 2CO 2) op in een wateroplossing van HC1. De resulterende dubbele vervangingsreactie levert NaCl en CO <2 evenals water op.

    De belangrijkste kenmerken van dubbele vervangingsreacties zijn de oplosbaarheid van de twee reactanten, hun ionisatie in oplossing en het bewijs van de resulterende chemische reactie. Als zich een neerslag of een gas vormt, heeft een chemische reactie plaatsgevonden, maar voor sommige zuur-base reacties kan het product vloeibaar of een oplosbaar zout zijn. In dergelijke gevallen kunnen aanvullende tests nodig zijn om een reactie aan te tonen.