Qual è la formula di base per un'equazione a doppio spostamento?

In un doppia sostituzione (spostamento) reazione, due reagenti si combinano per formare due nuove sostanze, via scambiando i cationi di ciascuna sostanza:

Illustriamo questo con una reazione di esempio:

Supporre che idrossido di sodio e acido cloridrico si mescolano soluzione acquosa (vale a dire, in una soluzione in cui l'acqua è il solvente).

Abbiamo i nostri reagenti:

• #color(red)("NaOH")#

• #color(blue)("HCl"#

Questo sarà un doppia sostituzione reazione, perché ci sono due sostanze che reagiscono che possono entrambe dissociarsi nei loro ioni componenti in soluzione, che consente agli ioni di muoversi e combinarsi con un'altra specie.

Quindi, avremmo la reazione

#color(red)("NaOH")(aq) + color(blue)("HCl")(aq) rarr color(red)("Na")color(blue)("Cl")(aq) + overbrace(color(red)("H")color(blue)("OH")(l))^("or H"_2"O, water")#

Notare come i cationi scambiato Composti formare due nuove sostanze.

#--------------------------#

Qualcosa da prendere in considerazione quando si lavora doppio spostamento le reazioni sono da capire se la reazione accadrà o meno.

Per capirlo, dobbiamo fare riferimento a a grafico di solubilità come quello qui sotto:

Nell'equazione precedente, abbiamo annotato una sostanza che si dissolve in una soluzione (acquosa) con un #(aq)#. Facciamo riferimento alle linee guida di solubilità sopra per capire se una sostanza è considerata solubile (cioè ha un #(aq)#) o insolubile (cioè è solo un solido, #(s)#), basato sugli ioni presenti.

Se tutti i reagenti e i prodotti sono solubili e sono presenti come ioni disciolti in soluzione acquosa, allora * non si verifica alcuna reazione* perché tutti gli ioni sono semplicemente solvati da molecole d'acqua e non vi è alcun "impulso" per effettuare una reazione.

Un grande esempio di questa "spinta" necessaria è la formazione di a precipitato, che è un solido insolubile che si forma in una doppia reazione di sostituzione.

Ecco un esempio di a reazione di precipitazione:

#color(red)("Pb(NO"_3")"_2) (aq) + 2color(blue)("KI")(aq) rarr 2color(blue)("K")color(red)("NO"_3)(aq) + overbrace(color(red)("Pb")color(blue)("I"_2)(s))^"solid precipitate"#

Lo sapevamo #"PbI"_2# era solido perché è considerato insolubile secondo le linee guida di solubilità sopra.

#" "#

Ecco un esempio in cui non si verifica alcuna reazione:

#color(red)("NaCl")(aq) + color(blue)("KBr")(aq) rarr color(red)("Na")color(blue)("Br")(aq) + color(blue)("K")color(red)("Cl")(aq)#

Tutte le specie qui sono solubile (secondo le linee guida), e quindi avere un #(aq)# dopo di loro. Poiché la soluzione risultante è semplicemente ioni dissociati in soluzione, nessuna forma di nuovi prodotti e così non si verifica alcuna reazione.

#" "#

Possiamo anche esaminare la prima reazione di esempio che abbiamo usato sopra. Questo è un tipo speciale di doppia reazione di sostituzione chiamata a neutralizzazione reazione, in cui un acido (#"HCl"#) e una base #("NaOH"#) (entrambi esistono come ioni in soluzione) combinati per formare un sale e acqua (il quale è un liquido e quindi non è presente come ioni disciolti).

Poiché non tutte le specie sono presenti come ioni, si verifica effettivamente una reazione. Questo è vero per tutti reazioni di neutralizzazione.