Réactions et exemples de déplacement simple et double



Le réactions de déplacement ils sont tous ceux dans lesquels une espèce chimique en déplace une autre dans un composé. Ce déplacement peut être simple ou double, différant par le fait que dans le premier cas, il s’agit d’un élément qui se déplace, tandis que dans le second, il ya un changement de «paires» entre deux composés.

Ces types de réactions ne sont possibles que sous certaines conditions: l'une des espèces doit avoir un indice d'oxydation nul ou doit nécessairement être ionisée. Que signifie un nombre d'oxydation nul? Cela signifie que l'espèce est dans son état naturel.

Un exemple très illustratif de l'approche ci-dessus est la réaction entre un fil de cuivre et une solution de nitrate d'argent. Puisque le cuivre est un métal dans son état naturel, son nombre d'oxydation est nul; Par contre, l'argent est +1 (Ag+), qui est dissous avec les ions nitrate (NO3-).

Les métaux produisent des électrons, mais certains sont plus actifs que d'autres; Cela signifie que tous les métaux ne s'oxydent pas si facilement. Comme le cuivre est plus actif que l'argent, il cède ses électrons, le réduisant à son état naturel, reflété sous la forme d'une surface d'argent recouvrant le fil de cuivre (image du haut).

Index

  • 1 réactions de déplacement
    • 1.1 Simple
    • 1.2 Double
  • 2 exemples
    • 2.1 simple
    • 2.2 Double
  • 3 références

Réactions de déplacement

Simple

Déplacement de l'hydrogène et des métaux

L'image supérieure montre une colonne en ordre décroissant d'activité, mettant en évidence la molécule d'hydrogène. Les métaux ci-dessus peuvent le déplacer dans des acides non oxydants (HCl, HF, H2SO4, etc.), et ceux ci-dessous ne réagiront pas du tout.

La réaction de déplacement simple peut être décrite par l'équation générale suivante:

A + BC => AB + C

A passe à C, qui peut être la molécule H2 ou un autre métal. Oui h2 est formé par la réduction des ions H+ (2h+ + 2e- => H2), alors l’espèce A doit obligatoirement - pour la conservation de la masse et de l’énergie - fournir les électrons: elle doit être oxydée.

Par contre, si A et C sont des espèces métalliques, mais C est sous forme ionique (M+) et A dans son état naturel, la réaction de déplacement ne se produira que si A est plus actif que C, forçant ce dernier à accepter que les électrons soient réduits à son état métallique (M).

Déplacement avec des halogènes

De la même manière, les halogènes (F, Cl, Br, I, At) peuvent se déplacer entre eux mais en suivant une autre série d’activités. Pour ceux-ci l'activité diminue à mesure que l'on descend à travers le groupe 7A (ou 17): I<><>

Par exemple, la réaction suivante se produit naturellement:

F2(g) + 2 Na (ac) => 2 Na (ac) + I2(s)

Cependant, celui-ci ne produit aucun produit pour les raisons qui viennent d'être expliquées:

Je2(s) + NaF (ac) => X

Dans l'équation précédente, X signifie qu'il n'y a pas de réaction.

Avec cette connaissance, on peut prédire quel mélange de sels d'halogène avec des éléments purs produit des produits. En tant que règle mnémonique, l’iode (solide volatil violet) ne déplace aucun des autres halogènes, mais les autres le déplacent sous forme ionique (Na+ Je-).

Double

La réaction de double déplacement, également appelée réaction de métathèse, est représentée comme suit:

AB + CD => AD + CB

Cette fois-ci non seulement A déplace C, mais aussi B déplace D. Ce type de déplacement ne se produit que lorsque des solutions de sels solubles sont mélangées et qu'un précipité se forme; c'est-à-dire que les AD ou CB doivent être insolubles et avoir de fortes interactions électrostatiques.

Par exemple, lors du mélange de solutions de KBr et AgNO3, les quatre ions sont mobilisés à travers le milieu pour former les paires correspondantes de l'équation:

KBr (ac) + AgNO3(ac) => AgBr (s) + KNO3(ac)

Ag ions+ et Br- former le précipité de bromure d’argent, alors que K+ et non3- ils ne peuvent pas être commandés pour donner naissance à un cristal de nitrate de potassium.

Réaction de neutralisation acide-base

Lorsqu'un acide est neutralisé avec une base, une réaction de double déplacement se produit:

HCl (ac) + NaOH (aq) => NaCl (ac) + H2O (l)

Ici, il ne se forme pas de précipité, car le chlorure de sodium est un sel très soluble dans l'eau, mais il se produit un changement de pH qui s'ajuste à une valeur proche de 7.

Cependant, lors de la réaction suivante, un changement de pH et la formation d'un précipité se produisent simultanément:

H3PO4(ac) + 3Ca (OH)2 => Ca3(PO4)2(s) + 3H2O (l)

Le phosphate de calcium est insoluble, précipitant sous forme de solide blanc, en même temps que l'acide phosphorique est neutralisé avec de l'hydroxyde de calcium.

Des exemples

Simple

Cu (s) + 2AgNO3(ac) => Cu (NO3)2(ac) + 2Ag (s)

C'est la réaction de l'image du fil de cuivre. Si vous regardez les séries d'activités chimiques pour les métaux, vous constaterez que le cuivre est supérieur à l'argent, vous pouvez donc le déplacer.

Zn (s) + CuSO4(ac) => ZnSO4(ac) + Cu (s)

Avec cette autre réaction, le contraire se produit: maintenant la solution bleuâtre de CuSO4 il devient transparent au fur et à mesure que le cuivre précipite en tant que métal et, simultanément, le zinc métallique se désintègre en le sel soluble du sulfate de zinc.

2Al (s) + 3NiBr2(ac) => 2AlBr3(ac) + 3Ni (s)

Encore une fois, cette réaction se produit parce que l'aluminium est au-dessus du nickel dans la série d'activités chimiques.

Sn (s) + H2SO4(ac) => SnSO4(ac) + H2g)

L'étain ici déplace l'hydrogène, bien qu'il en soit très proche dans la série.

2K (s) + 2H2O (l) => 2KOH (ac) + H2g)

Enfin, les métaux qui se trouvent dans la partie la plus haute de la série sont si réactifs qu’ils déplacent même l’hydrogène des molécules d’eau, générant une réaction très exothermique (et explosive).

Double

Zn (NON3)2(ac) + 2NaOH (ac) => Zn (OH)2(s) + 2NaNO3(ac)

Bien que la base ne neutralise aucun acide, les ions OH- ils ressentent plus d'affinité pour Zn2+ que les ions ne font PAS3-; pour cette raison, le double déplacement se produit.

Cu (NO3)2(ac) + Na2S (ac) => CuS (s) + 2NaNO3(ac)

Cette réaction est très similaire à la précédente, à la différence près que les deux composés sont des sels dissous dans l'eau.

Références

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie (8ème éd.). CENGAGE Learning, p 145-150.
  2. Toby Hudson. (3 avril 2012). Précipitation de l'argent sur le cuivre. [Figure] Tiré de: commons.wikimedia.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 mai 2018). Qu'est-ce qu'une réaction de déplacement en chimie? Tiré de: thoughtco.com
  4. amrita.olabs.edu.in,. (2011). Réaction de déplacement unique. Tiré de: amrita.olabs.edu.in
  5. Byju's. (15 septembre 2017). Réactions de déplacement. Tiré de: byjus.com
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