science >> Wetenschap > >> anders

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 veranderen van plaats. De resulterende nieuwe stoffen blijven ofwel in oplossing, ontsnappen als gas, of precipiteren als een onoplosbaar reactieproduct. Dubbele vervangingsreacties kunnen vele vormen aannemen, waaronder verschillende typen zuur-base-reacties. De regels voor oplosbaarheid 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 precipitatie of zuur-base reactie waarbij de reactanten ioniseren en de positieve of negatieve ionen van plaats verwisselen 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, kunnen te zien met het voorbeeld van hypothetische verbindingen AB en CD. Dit zijn verbindingen waarbij atomen A en C verbindingen met respectievelijk atomen B en D hebben gevormd. 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 lading, net als de twee negatief geladen ionen. Dat laat AD en CB als de potentiële chemische reactie met dubbele vervanging, 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 geproduceerd wordt aan of een reactie heeft plaatsgevonden.

Oplosbaarheidregels

Als een stof niet in water oplost, kan het niet deel te nemen aan een dubbele vervangingsreactie. De volgende oplosbaarheidsregels helpen voorspellen welke stoffen in oplossing zullen reageren.

Nitraatzouten zijn oplosbaar.

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

Ammoniumionenzouten 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 de alkalimetalen en ammonium.

Neerslagvervangende reacties

Typische precipitatiereacties 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 om natriumnitraat te worden, dat in oplossing blijft, en zinkfosfaat, dat onoplosbaar is en neerslaat.

Reacties op zuur-base-vervanging

Zuren en basen ioniseren oplossing voor waterstof en hydroxide-ionen vormen. Bij een dubbele vervangingsreactie komt het waterstofion van 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 overblijvende 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 complexere reactie lost natriumcarbonaat (Na _{2CO _{3) op in een wateroplossing van HC1. De resulterende dubbele vervangingsreactie levert zowel NaCl en CO _{2 als water.}}}

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 voor het aantonen van een reactie.

Wat gebeurt er in een Lewis Zuur Base reactie?

Wat is een biogeochemische cyclus?

Hoofdlijnen

Wetenschap