- תגובות עקירה
- פָּשׁוּט
- עקירה של מימן ומתכות
- תזוזה עם הלוגנים
- לְהַכפִּיל
- תגובת נטרול חומצה-בסיס
- דוגמאות
- פָּשׁוּט
- לְהַכפִּיל
- הפניות
תגובות העקירה הן כל אלה שבו מינים כימיים נוסעים אחר בתוך מתחם. תזוזה זו יכולה להיות פשוטה או כפולה, והיא שונה בכך שבראשונה מדובר באלמנט שזז ואילו בשני יש שינוי של "זוגות" בין שני תרכובות.
תגובות מסוג זה אפשריות רק בתנאים מסוימים: על אחד המינים להיות בעל מספר חמצון של אפס או שהם חייבים להיות מיוננים בהכרח. מה המשמעות של מספר חמצון של אפס? המשמעות היא שהמין במצבו הטבעי.
דוגמא מאוד להמחשה לגישה הנ"ל היא התגובה בין חוט נחושת לתמיסת כסף חנקתי. מכיוון שנחושת היא מתכת במצבה הטבעי, אז מספר החמצון שלה הוא אפס; מצד שני, זה של הכסף הוא +1 (Ag + ), שנמצא מומס יחד עם יוני החנקות (NO 3 - ).
מתכות מוותרות על אלקטרונים, אך חלקן פעילות יותר מאחרות; המשמעות היא שלא כל המתכות מחלידות כל כך בקלות. מכיוון שנחושת פעילה יותר מכסף, היא תורמת אליו את האלקטרונים שלה, ומפחיתה אותו למצב הטבעי שלו, המשתקף כמשטח כסף המכסה את חוט הנחושת (תמונה למעלה).
תגובות עקירה
פָּשׁוּט
עקירה של מימן ומתכות
התמונה העליונה מציגה עמוד בסדר הפעילות הפוחת, ומדגישה את מולקולת המימן. מתכות אלה מעל זה יוכלו להעביר אותה בחומצות לא מחמצנות (HCl, HF, H 2 SO 4 וכו '), ואלו שמתחת לא יגיבו כלל.
ניתן לתאר את תגובת העקירה הפשוטה על ידי המשוואה הכללית הבאה:
A + BC => AB + C
עקירה C יכולה להיות מולקולת H 2 או מתכת אחרת. אם H 2 נוצר על ידי צמצום יוני H + (2H + + 2e - => H 2 ), אז מינים חייבים - עקב שמירת המסה והאנרגיה - לספק את האלקטרונים: יש לחמצן.
לעומת זאת, אם A ו- C הם מינים מתכתיים, אך C נמצא בצורה היונית (M + ) ו- A במצבו הטבעי, הרי שתגובת העקירה תתרחש רק אם A פעילה יותר מ- C, מה שמאלץ את האחרון לקבל אלקטרונים להפחתה למצב המתכתי שלהם (M).
תזוזה עם הלוגנים
באותו אופן, הלוגנים (F, Cl, Br, I, At) יכולים לנוע אחד עם השני אך בעקבות סדרה אחרת של פעילויות. עבור אלה הפעילות פוחתת עם ירידה בקבוצה 7A (או 17): אני
לדוגמה, התגובה הבאה מתרחשת באופן טבעי:
F 2 (g) + 2NaI (ac) => 2NaF (ac) + I 2 (s)
עם זאת, מוצר זה אינו מייצר מוצרים מסיבות שהוסבר זה עתה:
I 2 (s) + NaF (ac) => X
במשוואה לעיל פירושו של X אין תגובה.
בעזרת ידע זה ניתן לחזות איזו תערובת של מלחי הלוגן עם היסודות הטהורים מייצרת מוצרים. כמנומוני, יוד (מוצק סגול נדיף) אינו מבטל את אחד ההלוגנים האחרים, אך האחרים אכן ממקמים אותו כאשר הוא נמצא בצורה יונית (Na + I - ).
לְהַכפִּיל
תגובת העקירה הכפולה, המכונה גם תגובת המטה, מיוצגת באופן הבא:
AB + CD => AD + CB
הפעם, לא רק אעקה את C, אלא גם את B נעקר D. עקירה מסוג זה מתרחשת רק כאשר מעורבבים פתרונות של מלחים מסיסים ונוצר משקעים; כלומר, AD או CB חייבים להיות בלתי מסיסים ולקיים אינטראקציות אלקטרוסטטיות חזקות.
לדוגמה, בעת ערבוב של פתרונות של KBr ו- AgNO 3 , ארבעת היונים עוברים דרך המדיום עד שהם יוצרים את הזוגות המתאימים למשוואה:
KBr (aq) + AgNO 3 (aq) => AgBr (s) + KNO 3 (aq)
Ag + ו- Br - יונים יוצרים המשקע ברומיד כסף, בעוד K + ו NO 3 - לא ניתן לארגן ליצירת גביש של אשלגן חנקתי.
תגובת נטרול חומצה-בסיס
כאשר מנטרלת חומצה עם בסיס, מתרחשת תגובה עקירה כפולה:
HCl (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H 2 O (l)
כאן לא נוצר שום משקע, שכן נתרן כלורי הוא מלח מסיס מאוד במים, אך מתרחש שינוי pH שמתאים לערך הקרוב ל 7.
עם זאת, בתגובה הבאה, מתרחש שינוי ב- pH והיווצרות משקעים בו זמנית:
H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 => Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 3H 2 O (l)
סידן פוספט אינו מסיס, משקע כמוצק לבן ואילו חומצה זרחתית מנוטרלת עם סידן הידרוקסיד.
דוגמאות
פָּשׁוּט
Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) => Cu (NO 3 ) 2 (aq) + 2Ag (s)
זוהי תגובת התמונה של חוט הנחושת. אם אתה מסתכל על סדרת הפעילויות הכימיות של מתכות, תגלה שהנחושת היא מעל כסף, כך שהיא יכולה לעקוף אותה.
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + Cu (s)
עם התגובה הנוספת הזו, ההפך מתרחש: כעת הפיתרון הכחלחל של CuSO 4 הופך שקוף ככל שהנחושת יורדת כמתכת ובמקביל, האבץ המתכתי מתפרק למלח האבץ הגופרתי המסיס.
2Al (ים) + 3NiBr 2 (ac) => 2AlBr 3 (ac) + 3Ni (s)
שוב, תגובה זו מתרחשת מכיוון שאלומיניום נמצא מעל ניקל בסדרת הפעילויות הכימיות.
Sn (ים) + H 2 SO 4 (aq) => SnSO 4 (aq) + H 2 (g)
כאן פח משליך את המימן, למרות שהוא קרוב אליו מאוד בסדרה.
2K (ים) + 2H 2 O (l) => 2KOH (aq) + H 2 (g)
לבסוף, אותן מתכות שנמצאות בחלק הגבוה ביותר של הסדרה הן כל כך תגוביות, עד שהן מנסחות אפילו את המימן במולקולות המים, ויוצרות תגובה אקזוטית מאוד (ונפוצה).
לְהַכפִּיל
Zn (NO 3 ) 2 (aq) + 2NaOH (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)
למרות הבסיס לא לנטרל כל חומצה, OH - יש יונים זיקה יותר עבור Zn 2+ מאשר NO 3 - יונים ; מסיבה זו מתרחשת תזוזה כפולה.
Cu (NO 3 ) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (s) + 2NaNO 3 (aq)
תגובה זו דומה מאוד לזו הקודמת, עם ההבדל ששתי התרכובות הן מלחים המומסים במים.
הפניות
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. כִּימִיָה. (מהדורה 8). לימוד CENGAGE, עמ '145-150.
- טובי הדסון. (3 באפריל 2012). משקעים של כסף על נחושת. . נלקח מ: commons.wikimedia.org
- הלמנסטין, אן מארי, דוקטורט. (3 במאי 2018). מהי תגובה עקירה בכימיה? נלקח מ: thoughtco.com
- amrita.olabs.edu.in ,. (2011). תגובה עקירה יחידה. נלקח מ: amrita.olabs.edu.in
- של בייג'ו. (15 בספטמבר 2017). תגובות עקירה. נלקח מ: byjus.com
- סוגי התגובות הכימיות: תגובות עקירה יחידה וכפולה. נלקח מ: jsmith.cis.byuh.edu