Реакція витіснення , також відома як реакція одиничного заміщення, — це хімічна реакція, у якій один елемент заміщує інший елемент у сполуці. У цій реакції менш реакційноздатний елемент замінюється більш реакційноздатним елементом або металом, що призводить до утворення нової речовини.

У цій статті ми обговоримо реакції заміщення, реакції одинарного заміщення та реакції подвійного заміщення разом із їхніми прикладами.

Зміст

• Що таке реакція заміщення?
• Приклади реакції зміщення
• Серія реактивності
• Типи реакції витіснення
• Реакція одиничного зміщення
• Реакція подвійного зміщення

Що таке реакція заміщення?

Коли більш реакційноздатний атом замінює або витісняє менш реакційноздатний атом у ході реакції та утворює нову речовину, тоді така реакція називається реакцією заміщення. У реакції заміщення можуть брати участь як метали, так і неметали, але метал може замінити лише інші метали, а неметал замінить лише неметал.

У реакції заміщення зміщується лише один атом, тому реакцію заміщення також називають a Реакція одноразової заміни .

вчись,

• Хімічні реакції
• Типи хімічних реакцій

Реакція зміщення Визначення

Реакція заміщення - це хімічна реакція, в якій більш реакційноздатний елемент займає місце менш реакційноздатного елемента. У цьому типі реакції беруть участь як метали, так і неметали. Це також відомо як реакція одиничного заміщення або обміну.

Рівняння реакції зміщення

Загальну форму реакції зміщення можна записати просто так:

A + CD → AD + C

У наведеній вище реакції А є більш реакційноздатним, ніж С, тому тут відбулася реакція заміщення.

Приклади реакції зміщення

Ось кілька прикладів, що стосуються різних типів реакції витіснення:

• Mg + 2HCl → MgCl₂+ H₂
• Zn + CuSO₄→ ZnSO₄+ З
• Кл₂+ 2NaBr→ 2NaCl + Br₂
• CH₄+ Кл₂→ CH₃Cl + HCl

Ці реакції далі класифікуються на основі виду елемента, який бере участь у хімічній реакції. Вони пояснюються нижче:

Реакція зміщення металу

Деякі метали більш реакційноздатні, ніж інші, тому відбувається реакція витіснення металу. У реакції заміщення металу високоактивний метал замінює менш реакційноздатний метал і утворює нову сіль.

Реакційну здатність металу можна описати відповідно до його положення в ряду реакційної здатності. Метали, розташовані вище, є більш реакційноздатними, ніж усі інші метали, які знаходяться під ними. Нижче наведено приклад реакції заміщення металу:

дискета

Zn + CuSO ₄ → ZnSO ₄ + З

У наведеній вище реакції цинк є більш реакційноздатним металом, ніж мідь, і тому замінює мідь у розчині мідного купоросу.

Ось ще кілька прикладів реакцій заміщення металів:

• Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(вод.) + Н₂(g)
• 2Al(s) + Fe₂О₃(s) → Ал₂О₃(s) + 2Fe (s)

Реакція заміщення галогену

Реакція заміщення галогену відбувається, коли менш реакційноздатний галогенід замінюється більш реакційноздатним галогеном у сполуці. У реакції заміщення більш реакційноздатні атоми галогену окислюють менш реакційноздатні галогеніди, в результаті чого галогеніди втрачають електрони та утворюють атоми галогенів. Потім атоми галогенів отримують електрони, утворюючи галоїдні іони, які відновлюються.

Нижче наведено приклад реакції заміщення галогену:

Кл ₂ + 2Kl → 2KCl + l ₂

Ось ще кілька прикладів реакцій заміщення галогенів:

• Ф₂(g) + 2 NaI (вод.) → 2 NaF (вод.) + I₂(s)
• бр₂(водн.) + CaCl₂(вод.) → CaBr₂(вод.) + Cl₂(g)

Реакції заміщення водню

У реакції заміщення водню водень у кислоті заміщується активним металом. Багато металів швидко реагують з кислотами і настільки реактивні, що можуть замінити водень у воді. Продуктами цієї реакції є гідроксид металу та газоподібний водень.

Нижче наведено приклад реакції заміщення водню:

2K+2H ₂ O → 2KOH + H ₂

Ще кілька прикладів реакцій заміщення водню:

• Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(вод.) + Н₂(g)
• CaH₂(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(водн.) + 2H₂(g)

Серія реактивності

Ряд реакційної здатності - це ряд металів у порядку їх реакційної здатності від найвищої до найменшої. Він використовується для визначення продуктів одиничних реакцій заміщення, де метал A замінить інший метал B у розчині, якщо A є вищим у ряді.

Метал може витіснити метал, зазначений під ним у ряді реакційної здатності, але не вище. Наприклад, цинк активніший за мідь і здатний витісняти з розчину іони міді. Відбудеться така реакція:

Zn(s) + Cu ²⁺ → Zn ²⁺ (вод.) + Cu(s)

Однак срібло не може витіснити іони міді з розчину, оскільки воно менш реакційноздатне, ніж мідь.

вчись, Серія реактивності

Діаграма реакції зміщення

Схема реакції зміщення наведена нижче:

Давайте розглянемо простий експеримент, щоб краще зрозуміти реакцію вище:

Необхідні матеріали

Для експерименту потрібні такі матеріали:

• пробірка
• залізний цвях
• розчин мідного купоросу

Теорія

Відповідно до ряду реакційної здатності більш активні метали витісняють менш активні метали. Коли залізо порівнюється з міддю, воно розміщується вище міді в ряду реакційної здатності. Таким чином, залізо, будучи більш реакційноздатним, має тенденцію замінити менш реакційноздатний метал (мідь).

Процедура

Виконайте наведені кроки, щоб провести експеримент:

• Пробірку вимийте та висушіть.
• Додайте в пробірку 30 мл блакитного розчину мідного купоросу
• Візьміть залізний цвях і занурте його в CuSO₄у пробірці приблизно 15 хв.
• Спостерігайте за інтенсивністю синього забарвлення CuSO₄до і після експерименту, проведеного в пробірці. Відбудеться така реакція:

Fe(s) + CuSO ₄ (вод.) → FeSO ₄ (вод.) + Cu(s)

Спостереження

Коли залізний цвях поміщають у CuSO₄розчину, залізо витісняє мідь із розчину мідного купоросу з утворенням розчину двовалентного купоросу. Коричнювато-червоний шар металевої міді осідає на залізних цвяхах.

Типи реакції витіснення

Реакція витіснення загалом класифікується на два типи, а саме:

• Реакція одиничного зміщення
• Реакція подвійного зміщення

Реакція одиничного зміщення

Реакція одиничного заміщення — це реакція, в якій один елемент заміщується іншим елементом сполуки. Ця реакція є специфічним типом окислювально-відновної хімічної реакції. У цій реакції спостерігається зміна кольору, однак осад у цій реакції не утворюється. Оскільки ця реакція передбачає заміщення лише одного елемента, вона також відома як реакція єдиного заміщення.

Загальна форма реакції одноразового зміщення проілюстрована так:

A + BC → B + AC

Визначення одноразової реакції зміщення

Реакція одиничного заміщення — це тип окислювально-відновної хімічної реакції, під час якої іон або елемент виходить із сполуки, тобто один елемент у сполукі замінюється іншим елементом.

Приклади однієї реакції зміщення

При взаємодії хлору з натрій бромідом утворюються натрій хлорид і бром. Ця реакція виглядає наступним чином:

Кл ₂ (вод.) + 2NaBr(вод.) → NaCl + Br ₂ (вод.)

У цій реакції бром замінюється хлором, що призводить до утворення хлориду натрію.

Ще два приклади реакції одиничного зміщення:

• Mg (s) + 2HCl (водн.) → MgCl₂(вод.) + Н₂(g)
• 2K(s) + 2H₂O (л) → 2KOH (водн.) + H₂(g)

Реакція подвійного зміщення

Реакція подвійного заміщення — це реакція, під час якої дві сполуки обмінюються своїми елементами, що призводить до утворення двох нових сполук. У цій реакції утворюється осад, коли катіони одного з реагентів реагують з аніоном іншого реагенту.

Загальна форма реакції подвійного зміщення проілюстрована так:

AB + CD → AD + CB

Визначення реакції подвійного зміщення

Хімічна реакція, під час якої відбувається обмін іонами між двома сполуками та утворення двох нових сполук, називається Реакція подвійного зміщення .

Оскільки в цій реакції відбуваються два зміщення, тому її називають реакцією подвійного зміщення. Вона також відома як реакція подвійного заміщення або реакція сольового метатезису.

Реакцію подвійного заміщення можна представити так:

Приклад реакцій подвійного зміщення

При змішуванні розчину хлориду барію з розчином сульфату натрію утворюються сульфат барію та хлорид натрію. Ця реакція виглядає наступним чином:

вже ₂ ТАК ₄ + BaCl ₂ → BaSO ₄ + 2NaCl

У цій реакції між натрій сульфатом і барій хлоридом відбувається обмін сульфат- і хлорид-іонами, внаслідок чого утворюються барій сульфат і натрій хлорид. Ця реакція призводить до утворення білого осаду сульфату барію.

Нижче наведено ще кілька прикладів реакції подвійного зміщення:

• AgNO₃(вод.) + NaCl (вод.) → AgCl (с) + NaNO₃(вод.)
• HCl (вод.) + KOH (вод.) → KCl (вод.) + Н₂О (л)

Різниця між реакцією одинарного зміщення та подвійного зміщення

Різниця між реакцією одинарного зміщення та подвійного зміщення наведена нижче:

Застосування реакцій зміщення

Реакція заміщення має широкий спектр застосувань у хімії, деякі з них:

• Реакція витіснення використовується для вилучення металів з руди.

• Він використовується при термітному зварюванні, коли алюміній витісняє залізо з його оксиду.

• Кислотно-основна нейтралізація також є важливим застосуванням цієї реакції.

• Реакція витіснення також використовується при формуванні сталі, коли вуглець витісняє залізо з його оксиду.

• Він також використовується у виробництві водню.

• Ця реакція також допомагає запобігти корозії металів.

• Реакцію витіснення також можна використовувати в полум'яній фотометрії.

Також читайте

• Окисно-відновні реакції
• Реакція осадження
• Реакція нейтралізації

Реакція зміщення: поширені запитання

Що таке реакція зміщення? Наведіть два приклади.

Реакція, в якій менш реакційноздатний елемент замінюється більш реакційноздатним елементом, відома як реакція витіснення. Два приклади реакцій заміщення:

• Fe + CuSO₄→ FeSO₄+ З
• Zn + FeSO₄→ ZnSO4 + Fe

Що таке правило реакції зміщення?

Правило реакції заміщення полягає в тому, що більш реакційноздатний елемент замінює менш реакційноздатний елемент у сполуці.

Які 5 прикладів реакції подвійного зміщення?

Приклади реакції подвійного зміщення:

• Mg + Cu (NO₃)₂→ Mg(NO₃)₂+ З
• AgNO₃+ NaCl → AgCl + NaNO₃
• HCl + KOH → KCl + H₂О
• вже₂ТАК₄+ BaCl₂→ BaSO₄+ 2NaCl
• Zn + 2 HCl → ZnCl₂+ H₂

Що таке реакція одиничного зміщення?

Одиночна реакція заміщення - це реакція, в якій один елемент замінює подібний, але менш реакційноздатний елемент у сполуці.

Яка загальна форма реакції зміщення?

Загальна форма реакції витіснення така:

A + CD → AD + C