Fő tartalom
Kémia
Tantárgy/kurzus: Kémia > 2. témakör
5. lecke: A kémiai reakciók típusai- Oxidációs szám
- Kidolgozott mintafeladat: Az oxidáció és a redukció azonosítása az oxidációs számok segítségével
- Oxidációs-redukciós (redoxi-) reakciók
- Oldódás és csapadékképződés
- Cserebomlás
- Helyettesítési (szubsztitúciós) reakciók
- Teljes és nettó ionegyenletek
- Teljes és nettó ionegyenletek
© 2023 Khan AcademyFelhasználási feltételekAdatkezelési tájékoztatóSüti figyelmeztetés
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:
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:
Ebben a példában a start color #1fab54, start text, B, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript, end color #1fab54 és a start color #ca337c, start text, N, a, end text, start superscript, plus, end superscript, end color #ca337c a kation, míg a start color #1fab54, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript, end color #1fab54 és a start color #ca337c, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript, end color #ca337c az anion. Ha az anionokat vagy a kationokat felcseréljük egymással, akkor start text, B, a, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript és start text, N, a, C, l, end text 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:
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:
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:
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, start text, N, a, H, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript – és ecetet – többnyire ecetes vizet, start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, H, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis – elegyítünk, amikor is szénsav – start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript – és nátrium-acetát – start text, N, a, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, end text – 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:
Először is azonosíthatjuk, hogy mely kationok és anionok fognak kicserélődni. A kationok a start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript és a start text, B, a, end text, start superscript, 2, plus, end superscript, az anionok pedig a start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript és a start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript. A termékek az anionok cseréjéből adódnak: start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text és start text, B, a, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript:
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 start text, B, a, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript után zárójelbe start color #11accd, left parenthesis, s, z, right parenthesis, end color #11accd-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 start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-t megszorozzuk start color #e84d39, 2, end color #e84d39-vel, így megkapjuk a végső, rendezett molekulaegyenletet:
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
2. Feladat
Szeretnél részt venni a beszélgetésben?
Még nincs hozzászólás.