محتويات
- ردود الفعل الكيميائي المزدوجة
- أمثلة على تفاعلات الاستبدال المزدوجة
- أنواع تفاعلات النزوح المزدوج
- تفاعل المعادلة
- تفاعل الترسيب
- تفاعل تكوين الغاز
- تفاعلات الترسيب والتحييد
- تفاعل الترسيب
- تفاعلات التحييد
- هطول الأمطار
- تفاعلات الاستبدال الكيميائي المفردة
- كيف تختلف تفاعلات الاستبدال الفردية والمزدوجة
تفاعل الاستبدال المزدوج ، هو تفاعل كيميائي حيث يتبادل مركبين أيونيين متفاعلين ، أيونات لتشكيل مركبين منتجين جديدين ، لهما نفس الأيونات ، وتسمى تفاعلات الاستبدال المزدوجة أيضًا ، تفاعلات الإزاحة المزدوجة أو تفاعلات metathesis ، ويعد التحييد ، وهطول الأمطار ، وتشكيل الغاز أنواع من تفاعلات الاستبدال المزدوج.
ردود الفعل الكيميائي المزدوجة
يحدث تفاعل الاستبدال عندما تقوم العناصر بتبديل الأماكن في المركبات ، ويتضمن هذا النوع من التفاعل أيونات (نسخ ذرات مشحونة كهربائيًا) ، ومركبات أيونية ، هذه المركبات التي يتم فيها الاحتفاظ بأيونات موجبة من المعدن ، والأيونات السالبة من اللافلزية معًا بواسطة روابط أيونية ، وبشكل عام ، يستبدل العنصر الأكثر تفاعلًا عنصرًا أقل تفاعلًا ، ويتم تحرير العنصر الأقل تفاعلًا من المركب.[1]
تأخذ ردود الفعل المزدوجة الشكل:
A B- C D- → A D- C B
وفي هذا النوع من التفاعل ، تقوم الكاتيونات الموجبة الشحنة ، والأنيونات ذات الشحنة السالبة للمفاعلات ، بتبادل أماكن (إزاحة مزدوجة) ، لتشكيل منتجين جديدين ، ويعرف أيضًا باسم تفاعل metathesis ، أو تفاعل استبدال مزدوج.
أمثلة على تفاعلات الاستبدال المزدوجة
ردة الفعل :
AgNO3 NaCl → AgCl NaNO3
هو رد فعل بديل مزدوج ، وقد استبدلت الفضة أيون النتريت ، بأيون كلوريد الصوديوم ، ومثال آخر : هو التفاعل بين كبريتيد الصوديوم ، وحمض الهيدروكلوريك ، لتكوين كلوريد الصوديوم ، وكبريتيد الهيدروجين :
Na2S HCl → NaCl H2S
أنواع تفاعلات النزوح المزدوج
هناك ثلاث فئات من تفاعلات metathesis: التحييد ، الترسيب ، تفاعلات تكوين الغاز.
تفاعل المعادلة
تفاعل المعادلة ، هو تفاعل الحمض القاعدي ، الذي ينتج محلولًا مع درجة حموضة محايدة.
تفاعل الترسيب
تفاعل الترسيب ، هو تفاعل مركبين مع منتج صلب يسمى راسب، والراسب إما قابل للذوبان بشكل طفيف ، أو غير قابل للذوبان في الماء.
تفاعل تكوين الغاز
تفاعل تكوين الغاز ، هو الذي ينتج غازًا كمنتج ، كالمثال السابق ، والذي أنتج فيه كبريتيد الهيدروجين ، كان تفاعل تكوين غاز.
تفاعلات الترسيب والتحييد
عادةً ما يكون التعرف على تفاعلات الاستبدال المزدوجة أمرًا بسيطًا إلى حد ما ، فبمجرد التعرف على النمط ، فتوقع ما إذا كان التفاعل الذي سيحدث قد يكون أكثر صعوبة ، ويساعدك على التعرف على بعض الأنواع الشائعة من تفاعلات الاستبدال المزدوجة.[2]
تفاعل الترسيب
هو عندما يشكل مركبان أيونيان مائيان مركبًا أيونيًا جديدًا ، غير قابل للذوبان في الماء ، أحد الأمثلة هو التفاعل بين نترات الرصاص (II) ، ويوديد البوتاسيوم ، فكلا المركبين عبارة عن مواد صلبة بيضاء ، ويمكن إذابتها في الماء ، لعمل حلول واضحة عديمة اللون ، وعند دمج الحلين الواضحين ، تحصل على رد الفعل التالي :
Pb(NO)2(aq)+2KI(aq)→ 2KNO3(aq)+PbI2(s)
هنا قد صنعنا مادة صلبة ذهبية جميلة ، من حلين واضحين.
ويسمى مركب المنتج غير القابل للذوبان الراسب ، وتسمى مكونات المذيب والمذابة في التفاعل المادة الطافية أو الطافية ، كما يمكننا استخدام قواعد الذوبان للتنبؤ ، بما إذا كان رد فعل هطول الأمطار سيحدث ، وتشكيل راسب صلب هو القوة الدافعة ، التي تجعل رد الفعل يمضي في الاتجاه الأمامي.
تفاعلات التحييد
تفاعلات التحييد هي نوع من تفاعل الاستبدال المزدوج ، الذي يحدث بين الحمض والقاعدة ، وفيما يلي مثال لرد فعل معادل :
HF(aq)+NaOH(aq) →H2O+NaF(aq)
acid+base→H2O+salt
ينتج تفاعل التحييد المائي بشكل عام الماء ، ومركب أيوني جديد يسمى أيضًا الملح ، وأصعب جزء في تحديد تفاعل معادلة ، هو إدراك أن لديك حمض ، وقاعدة للمواد المتفاعلة ، فبمجرد أن تعرف أن لديك رد فعل معادل ، يمكنك بشكل عام ، توقع حدوث التفاعل في الاتجاه الأمامي ، طالما كان لديك حمض قوي و / أو قاعدة قوية كمفاعل.
هطول الأمطار
تذوب الكثير من المركبات الأيونية في الماء ، وتتحلل إلى أيونات فردية ، ولكن عندما يجد أيونان بعضهما البعض ، يشكلان مركبًا غير قابل للذوبان ، ويسقطان فجأة من المحلول ، فيما يسمى تفاعل هطول الأمطار.
تفاعلات الاستبدال الكيميائي المفردة
يحدث تفاعل استبدال واحد ، عندما يستبدل عنصر واحد آخر في مركب واحد ، ومواد البداية هي دائمًا عناصر نقية ، مثل معدن الزنك النقي ، أو غاز الهيدروجين ، بالإضافة إلى مركب مائي ، وعندما يحدث تفاعل الاستبدال ، سيتم إنشاء مركب مائي جديد ، وعنصر نقي مختلف كمنتجات. [3]
ويظهر النمط العام لتفاعل استبدال واحد أدناه ، وهذا النوع من التفاعل له المعادلة العامة :
A + BC → B + AC
في هذه المعادلة ، يمثل A عنصرًا أكثر تفاعلية ، ويمثل BC المركب الأصلي ، وأثناء التفاعل ، يحل A محل B ، مكونًا مركب المنتج AC ، ويطلق العنصر الأقل تفاعلًا B.
كما يحدث مثال لتفاعل استبدال واحد ، عندما يتفاعل البوتاسيوم (K) ، مع الماء (H2O) ، ليتكون مركب صلب عديم اللون ، يسمى هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) ، ويتم تحرير غاز الهيدروجين (H2) ، ومعادلة التفاعل هي:
2K + 2H2O → 2KOH + H2
ففي هذا التفاعل ، يحل أيون البوتاسيوم ، محل إحدى ذرات الهيدروجين ، في كل جزيء من الماء ، والبوتاسيوم هو معدن قلوي من المجموعة 1 ، شديد التفاعل ، لذا فإن تفاعله مع الماء متفجر.
كيف تختلف تفاعلات الاستبدال الفردية والمزدوجة
إحدى الطرق التي تختلف فيها ، هي أن تفاعل الاستبدال الواحد ، يتضمن مركبًا متفاعلًا واحدًا ، بينما يتضمن تفاعل الاستبدال المزدوج ، مركبين متفاعلين.
رد مع اقتباس