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

Ha webszűrőt használsz, győződj meg róla, hogy a *.kastatic.org és a *.kasandbox.org nincsenek blokkolva.

Fő tartalom

Cserebomlás

A cserebomlásos reakciók meghatározása, példák. Annak eldöntése, hogy közömbösítési vagy csapadékképződési reakció játszódik-e le, ezen reakciók rendezése. 

Mik a cserebomlási reakciók?

Cserebomlási reakciók – melyeket más néven cserebomlásnak, kölcsönös szubsztitúciónak, vagy metatézisnek nevezünk – akkor játszódnak le, amikor két ionvegyület alkotói kicserélődnek, és ezáltal két új vegyület keletkezik. A cserebomlási reakciók általános sémája:
A+B+C+DA+D+C+B
El lehet képzelni ezt a reakciót úgy, hogy a kationokat vagy az anionokat kicseréljük egymással, azonban nem mindkettőt, mert úgy az eredeti vegyületeket kapnánk vissza. A cserebomlással járó reakciók során általában víz az oldószer, a reagensek és a termékek pedig általában ionvegyületek – de lehetnek savak vagy bázisok is.
Példa a cserebomlásra:
BaCl2(aq)+Na2SO4(aq)BaSO4(sz)+2NaCl(aq)
Ebben a példában a Ba2+ és a Na+ a kation, míg a Cl és a SO42 az anion. Ha az anionokat vagy a kationokat felcseréljük egymással, akkor BaSO4 és NaCl keletkezik.

Csapadékképződési és közömbösítési reakciók

Ha már ismered a sémát, akkor elég egyszerűen azonosíthatóak a cserebomlási reakciók. Azt, hogy végbemegy-e a reakció, nehezebb megjósolni, viszont segíthet, ha a cserebomlási reakciók leggyakoribb típusait felismered. Ebben a fejezetben a csapadékképződési és a közömbösítési reakciókkal foglalkozunk.
Csapadékképződési reakció akkor megy végbe, amikor két ionvegyület vizes oldatából vízben oldhatatlan ionvegyület keletkezik. Erre példa az ólom(II)-nitrát és kálium-jodid reakciója. Mindkét vegyület fehér színű szilárd anyag, amelyeket vízben oldva tiszta, színtelen oldatot kapunk. Ha ezt a két tiszta oldatot összeöntjük, a következő reakció megy végbe:
Pb(NO3)2(aq)+2KI(aq)2KNO3(aq)+PbI2(sz)
Gyönyörű, arany színű szilárd anyag képződött a két tiszta oldatból. Ha valóban elvégeznénk a kísérletet, valahogy úgy nézne ki a kémcső, mint ahogy az az alábbi képen látható:
Ha az ólom(II)-nitrát és kálium-jodid vizes oldatát elegyítjük, akkor oldhatatlan, sárga színű szilárd ólom(II)-jodid keletkezik. Kép forrása: PRHaney, Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3,0
Az oldhatatlan terméket csapadéknak nevezzük. A reakcióban szereplő oldószert és az oldható komponenseket pedig anyalúgnak, vagy felülúszónak nevezzük. Az oldhatósági szabályokat alkalmazhatjuk annak eldöntéséhez, hogy a csapadékképződési reakció végbe fog-e menni. A szilárd csapadék képződése a reakció előrehaladásának hajtóereje.
Fogalom-ellenőrzés: Mi található az anyalúgban?
A közömbösítési reakciók a cserebomlási reakciók egyik típusa, amelyek egy sav és egy bázis között mennek végbe. Erre a reakcióra példa:
HF(aq)+NaOH(aq)H2O+NaF(aq)
sav+bázisH2O+só
A vizes közegben lejátszódó közömbösítési reakciók során általában víz és egy új ionvegyület, más néven só keletkezik. A közömbösítési reakció azonosításának az a legnehezebb része, hogy felismerjük a savat és a bázist mint reaktánst. Ha már tudjuk, hogy közömbösítésről van szó, akkor általában azt mondhatjuk, hogy mindaddig, amíg van még a kiindulási erős savból és/vagy erős bázisból, a reakció a felső nyíl irányába játszódik le.
Talán te is kipróbáltad már azt a látványos közömbösítési reakciót, amelyben szódabikarbónát – nátrium-hidrogén-karbonátot, NaHCO3 – és ecetet – többnyire ecetes vizet, CH3COOH(aq) – elegyítünk, amikor is szénsav – H2CO3 – és nátrium-acetát – NaCH3COO – keletkezik. Ha kipróbáltad otthon, akkor talán emlékszel az erőteljes pezsgésre, ugyanis a közömbösítési reakciót gázfejlődési reakció kíséri, amely során a szénsav szén-dioxid gázra – buborékokra – és vízre bomlik.
Megjegyzés: a cserebomlási reakciókat molekulaegyenlet, teljes ionos vagy nettó ionegyenlet formájában is fel lehet írni. Ebben a fejezetben csak molekulaegyenleteket írunk fel, de lehet, hogy meg szeretnéd ismerni az egyenletek felírásának egyéb formáit is.

Példa: Cserebomlással járó reakciók meghatározása és rendezése

Vegyünk egy olyan példát, melyben nem ismerjük a termékeket:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)
Először is azonosíthatjuk, hogy mely kationok és anionok fognak kicserélődni. A kationok a H+ és a Ba2+, az anionok pedig a SO42 és a OH. A termékek az anionok cseréjéből adódnak: H2O és BaSO4:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)H2O+BaSO4
Láthatjuk, hogy ez a cserebomlás is semlegesítési reakció, mivel kénsavat – amely erős sav – reagáltatunk bárium-hidroxiddal, amely erős bázis. Milyen halmazállapotú a keletkező bárium-szulfát? Ha megnézzük az oldhatósági szabályokat, látjuk, hogy a bárium-szulfát oldhatatlan anyag, és az oldatból ki kell csapódnia. Tehát ez a reakció csapadékképződési reakció is! Ezt az információt is belefoglalhatjuk az egyenletbe, ha a BaSO4 után zárójelbe (sz)-t írunk.
Azonban még nem vagyunk teljesen készen. A reakcióegyenlet nincs rendezve, mivel a nyíl két oldalán a hidrogének és az oxigének száma nem egyezik meg. Ez úgy tudjuk orvosolni, ha a H2O-t megszorozzuk 2-vel, így megkapjuk a végső, rendezett molekulaegyenletet:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)2H2O+BaSO4(sz)

Összefoglalás

A cserebomlási reakciók során két ionvegyület anionja vagy kationja cserélődik ki egymással. A cserebomlási reakciók két gyakori típusa a csapadékképződés és a közömbösítés. A csapadékképződési reakciók során két vízoldható reagensből oldhatatlan termék keletkezik, és a csapadékképződési reakciót az oldhatósági szabályok használatával lehet azonosítani. Közömbösítési reakció akkor játszódik le, ha sav és bázis reagál egymással, és azoknak a közömbösítési reakcióknak van jelentősége, amelyekben erős sav és/vagy erős bázis vesz részt.

Tudáspróba

1. Feladat

Az alábbi cserebomlási reakcióban a kiindulási anyagokból milyen termékek keletkeznek?
FeCl3(aq)+Ba(OH)2(aq)
Válassz egyet:

2. Feladat

Melyik reakciótípusba tartozik a fenti reakció?
Válaszd ki az ÖSSZES lehetséges megoldást:

Szeretnél részt venni a beszélgetésben?

Még nincs hozzászólás.
Tudsz angolul? Kattints ide, ha meg szeretnéd nézni, milyen beszélgetések folynak a Khan Academy angol nyelvű oldalán.