If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако използваш уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Реакции на двойно заместване

Определение и примери за реакции на двойно заместване. Прогнозиране и изравняване на уравнения на химични реакции на неутрализация и на утаяване.

Какво е реакция на двойно заместване?

Реакциите на двойно заместване—наречени още двойно заместване, заместване или метатеза—се наблюдават, когато частите на две йонни съединения се разменят и се образуват две нови съединения. Общият модел на реакция на двойно заместване изглежда така:
A+B+C+DA+D+C+B
Можеш да разглеждаш реакциите като размяна на катионите или на анионите, но не и на двете, защото тогава ще получиш същите вещества, с които започваш. Разтворител при реакциите на двойно заместване обикновено е водата, а реагентите и продуктите обикновено са йонни съединения, но могат да бъдат също така киселини или основи.
Ето един пример за реакция на двойно заместване:
BaCl2+Na2SO4BaSO4(тв.)+2NaCl
В този пример катионите са Ba2+ и Na+, а анионите са Cl и SO42. Ако разменим анионите или катионите, получаваме продуктите BaSO4 и NaCl.

Реакции на утаяване и на неутрализация

Идентифицирането на реакции на двойно заместване обикновено е доста лесно, след като разпознаеш модела. Предвиждането дали реакцията ще протече може да е сложно; помага, ако можеш да разпознаваш често срещани видове реакции на двойно заместване. В тази статия ще говорим за утаителни реакции и за реакции на неутрализация.
Утаителна реакция протича, когато две разтворени във вода йонни съединения образуват ново йонно съединение, което е неразтворимо във вода. Пример за такава реакция е реакцията между оловен нитрат и калиев йодид. И двете съединения са бели твърди вещества, които могат да се разтворят във вода до бистър, безцветен разтвор. Когато смесиш двата бистри разтвора, получаваш следната реакция:
Pb(NO3)2+2KI2KNO3+PbI2(тв.)
Получихме красиво твърдо злато от два бистри разтвора! В реалния живот колбата би трябвало да изглежда като на снимката по-долу.
Смесването на водни разтвори на оловен нитрат и калиев йодид води до образуването на неразтворим оловен йодид, жълто твърдо вещество. Източник на изображението: PRHaney on Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3.0
Полученото неразтворимо съединение се нарича утайка. Разтворителят и разтворимите компоненти на реакцията се наричат надутаечна течност или супернатанта. Можем да използваме правилата за разтворимост, за да предвидим дали настъпва утаяване. Образуването на твърда утайка е движещата сила, която кара реакцията да продължава напред.
Проверка на понятията: Какво имаме в надутаечната течност??
Неутрализацията е вид реакция на двойно заместване, която протича между киселина и основа. Ето пример за неутрализация:
HF+NaOHH2O+NaF
киселина+основаH2O+сол
При неутрализация обикновено се получава вода и ново йонно съединение, наричано още сол. Най-трудната част от идентифицирането на неутрализация е разпознаването дали реагиращите вещества са киселина и основа. След като знаеш, че имаш неутрализация, можеш да предвидиш, че реакцията ще протече в права посока, ако имаш силна киселина и/или силна основа като реагент.
Една забавна неутрализация, която вероятно познаваш, е смесването на сода за хляба - натриев бикарбонат, NaHCO3—и оцет—разредена с вода оцетна киселина, CH3COOH)—при която се образува въглеродна киселина—H2CO3—и натриев ацетат—NaCH3COO. Ако пробваш тази реакция вкъщи, вероятно ще получиш силно кипене, тъй като едновременно с неутрализацията има и реакция с отделяне на газ, в която въглеродната киселина се разлага до въглероден диоксид- мехурчета! - и вода.
Забележи, че реакциите на двойно заместване могат да бъдат записани като молекулно, пълно йонно или съкратено йонно уравнение. В тази статия ще записваме само молекулното уравнение, но може би ще искаш да се запознаеш и с другите форми на уравнението.

Пример: предвиждане и изравняване на реакция на двойно заместване

Да разгледаме един пример, в който не знаем продуктите:
H2SO4+Ba(OH)2
Първо можем да идентифицираме катионите и анионите, които ще се разменят. Катионите са H+ и Ba2+, а анионите са SO42 и OH. Размяната на анионите дава продуктите H2O и BaSO4:
H2SO4+Ba(OH)2H2O+BaSO4
Виждаме, че нашата реакция на двойно заместване е и неутрализация, тъй като реакцията протича между сярна киселина, силна киселина, и бариев хидроксид, силна основа. Какъв вид е продуктът бариев сулфат? Ако проверим правилата за разтворимост, ще видим, че бариевият сулфат е неразтворим и ще се утаи от разтвора. Това означава, че нашата реакция е и утаителна реакция! Можем да включим тази информация в уравнението, като запишем (тв.) след BaSO4.
Все още не сме напълно готови. Реакцията не е изравнена, тъй като имаме различен брой атоми водород и кислород от двете страни на стрелката. Можем да поправим това, като умножим H2O по 2, за да получим крайното изравнено молекулно уравнение:
H2SO4+Ba(OH)22H2O+BaSO4(тв.)

Обобщение

В реакциите на двойно заместване има две йонни съединения, които разменят своите аниони или катиони. Реакциите на утаяване и неутрализация са два вида реакции на двойно заместване. При утаителните реакции се образува неразтворим продукт от два водоразтворими реагента и можеш да идентифицираш такава утаителна реакция с помощта на правилата за разтворимост. Неутрализация протича, когато реагентите са киселина и основа и обикновено се наблюдават, когато реагират силна киселина и/или силна основа.

Опитай!

Задача 1

Кои са продуктите на реакцията на двойно заместване за следните реагенти?
FeCl3+Ba(OH)2
Избери един отговор:

Задача 2

От кой вид е горната реакция?
Избери всички правилни отговори:

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.