Reazione di spostamento , nota anche come reazione di sostituzione singola, è una reazione chimica in cui un elemento sostituisce un altro elemento in un composto. In questa reazione, l'elemento meno reattivo viene sostituito da un elemento o metallo più reattivo che determina la formazione di una nuova sostanza.
In questo articolo discuteremo delle reazioni di spostamento, delle reazioni di spostamento singolo e delle reazioni di spostamento doppio insieme ai loro esempi.
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Tabella dei contenuti
- Cos'è una reazione di spostamento?
- Esempi di reazione di spostamento
- Serie di reattività
- Tipi di reazione di spostamento
- Reazione di spostamento singolo
- Reazione di doppio spostamento
Cos'è una reazione di spostamento?
Quando un atomo più reattivo sostituisce o sposta un atomo meno reattivo nel corso di una reazione e forma una nuova sostanza, tale reazione viene chiamata reazione di spostamento. Sia i metalli che i non metalli possono partecipare a una reazione di spostamento, ma un metallo può solo sostituire altri metalli e un non metallo sostituirà solo un non metallo.
In una reazione di spostamento, solo un atomo viene spostato, quindi la reazione di spostamento è anche chiamata a Reazione di sostituzione singola .
Imparare,
- Reazioni chimiche
- Tipi di reazioni chimiche
Definizione di reazione di spostamento
La reazione di spostamento è una reazione chimica in cui un elemento più reattivo prende il posto di un elemento meno reattivo. Sia i metalli che i non metalli sono coinvolti in questo tipo di reazione. Questa è anche nota come reazione di sostituzione singola o di scambio.
Equazione della reazione di spostamento
La forma generale della reazione di spostamento può essere scritta semplicemente come segue:
A + CD → AD + C
Nella reazione di cui sopra, A è più reattivo di C e quindi qui si è verificata una reazione di spostamento.
Esempi di reazione di spostamento
Ecco alcuni esempi relativi ai diversi tipi di reazione di spostamento:
- Mg + 2HCl → MgCl2+ H2
- Zn+CuSO4→ZnSO4+ Con
- Cl2+ 2NaBr→ 2NaCl + Br2
- CH4+Cl2→ CH3Cl+HCl
Queste reazioni sono ulteriormente classificate in base al tipo di elemento che partecipa alla reazione chimica. Sono spiegati di seguito:
Reazione di spostamento del metallo
Alcuni metalli sono più reattivi di altri e quindi avviene una reazione di spostamento del metallo. In una reazione di spostamento del metallo, un metallo altamente reattivo sostituisce un metallo meno reattivo e forma un nuovo sale.
La reattività di un metallo può essere descritta in base alla sua posizione nella serie di reattività. I metalli posti sopra sono più reattivi di tutti gli altri metalli che si trovano sotto di loro. Di seguito è riportato un esempio di reazione di spostamento di un metallo:
Zn+CuSO 4 →ZnSO 4 + Con
Nella reazione di cui sopra, lo zinco è un metallo più reattivo del rame e quindi sostituisce il rame nella soluzione di solfato di rame.
Ecco alcuni altri esempi di reazioni di spostamento dei metalli:
- Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq)+H2(G)
- 2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)
Reazione di spostamento dell'alogeno
La reazione di spostamento dell'alogeno si verifica quando un alogenuro meno reattivo viene sostituito da un alogeno più reattivo in un composto. Nella reazione di spostamento, gli atomi di alogeno più reattivi ossidano gli ioni di alogenuro meno reattivi, facendo sì che gli ioni di alogenuro perdano elettroni e formino atomi di alogeno. Gli atomi di alogeno acquistano quindi elettroni per formare ioni alogenuro, che vengono ridotti.
Di seguito è illustrato un esempio di reazione di spostamento dell'alogeno:
Cl 2 + 2Kl → 2KCl + l 2
Ecco alcuni altri esempi di reazioni di spostamento degli alogeni:
- F2(g) + 2 NaI (aq) → 2 NaF (aq) + I2(S)
- Fratello2(aq) + CaCl2(aq) → CaBr2(aq) + Cl2(G)
Reazioni di spostamento dell'idrogeno
Nella reazione di spostamento dell'idrogeno, l'idrogeno nell'acido viene sostituito da un metallo attivo. Molti metalli reagiscono rapidamente con gli acidi e sono così reattivi da poter sostituire l'idrogeno nell'acqua. I prodotti di questa reazione sono idrossido metallico e gas idrogeno.
Di seguito è riportato un esempio di reazione di spostamento dell'idrogeno:
2K+2H 2 O → 2KOH + H 2
Alcuni altri esempi di reazioni di spostamento dell'idrogeno includono:
- Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq)+H2(G)
- CaH2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + 2H2(G)
Serie di reattività
La serie di reattività è una serie di metalli in ordine di reattività dal più alto al più basso. Viene utilizzato per determinare i prodotti di reazioni di spostamento singolo, in cui il metallo A sostituirà un altro metallo B in soluzione se A è più alto nella serie.
Un metallo può spostare il metallo elencato sotto di esso nella serie di reattività, ma non sopra di esso. Ad esempio, lo zinco è più attivo del rame ed è in grado di spostare gli ioni rame dalla soluzione. Avrà luogo la seguente reazione:
Zn(i) + Cu 2+ →Zn 2+ (aq) + Cu(s)
Tuttavia, l'argento non può spostare gli ioni rame dalla soluzione poiché è meno reattivo del rame.
Imparare, Serie di reattività
Diagramma della reazione di spostamento
Di seguito è riportato il diagramma della reazione di spostamento:
Consideriamo un semplice esperimento per comprendere la reazione di cui sopra in modo più efficiente:
Materiali richiesti
Di seguito il materiale necessario per l'esperimento:
- provetta
- chiodo di ferro
- soluzione di solfato di rame
Teoria
Secondo la serie di reattività, i metalli più reattivi sostituiscono i metalli meno reattivi. Quando il ferro viene confrontato con il rame, viene posizionato sopra il rame nella serie di reattività. Pertanto il ferro essendo più reattivo tende a sostituire il metallo meno reattivo (rame).
Procedura
Seguire i passaggi indicati per condurre l'esperimento:
- Lavare e asciugare la provetta.
- Aggiungere 30 ml di soluzione di solfato di rame blu all'interno della provetta
- Prendi un chiodo di ferro e immergilo in CuSO4nella provetta per circa 15 minuti.
- Osservare l'intensità del colore blu di CuSO4prima e dopo l'esperimento condotto in una provetta. Avrà luogo la seguente reazione:
Fe(s) + CuSO 4 (aq) → FeSO 4 (aq) + Cu(s)
Osservazione
Quando un chiodo di ferro viene posizionato in CuSO4soluzione, il ferro sposta il rame dalla soluzione di solfato di rame per formare una soluzione di solfato ferroso. Sui chiodi di ferro si deposita uno strato rosso-brunastro di metallo ramato.
| Sperimentare | Prima | Dopo |
|---|---|---|
| Colore del CuSO4 | Blu | Verde |
| Colore del chiodo di ferro | Grigio argentato | Rivestimento rosso brunastro |
Tipi di reazione di spostamento
La reazione di spostamento è generalmente classificata in due tipi:
- Reazione di spostamento singolo
- Reazione di doppio spostamento
Reazione di spostamento singolo
La reazione di spostamento singolo è una reazione in cui un elemento viene spostato da un altro elemento di un composto. Questa reazione è un tipo specifico di reazione chimica di riduzione dell'ossidazione. In questa reazione si osserva un cambiamento di colore, tuttavia in questa reazione non si forma alcun precipitato. Poiché questa reazione comporta lo spostamento di un solo elemento, è anche nota come reazione di sostituzione singola.
La forma generale di una reazione a spostamento singolo è illustrata come:
A + BC → B + AC
Definizione di reazione di spostamento singolo
La reazione di spostamento singolo è un tipo di reazione chimica di ossidoriduzione in cui uno ione o un elemento esce da un composto, ovvero un elemento in un composto viene sostituito da un altro elemento.
Esempi di reazioni di spostamento singolo
Quando il cloro viene fatto reagire con il bromuro di sodio, si formano cloruro di sodio e bromo. Questa reazione è la seguente:
Cl 2 (aq) + 2NaBr(aq) → NaCl + Br 2 (aq)
In questa reazione il bromo viene sostituito dal cloro che porta alla formazione di cloruro di sodio.
Altri due esempi di reazione di spostamento singolo sono:
- Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2(aq)+H2(G)
- 2K(s) + 2H2O (l) → 2KOH (aq) + H2(G)
Reazione di doppio spostamento
La reazione di doppio spostamento è una reazione in cui due composti scambiano i loro elementi che si traduce nella formazione di due nuovi composti. In questa reazione si forma un precipitato quando i cationi di uno dei reagenti reagiscono con l'anione dell'altro reagente.
La forma generale di una reazione di doppio spostamento è illustrata come:
AB + CD → AD + CB
Definizione di reazione di doppio spostamento
Viene chiamata la reazione chimica in cui vengono scambiati ioni tra due composti e si formano due nuovi composti Reazione di doppio spostamento .
Poiché in questa reazione avvengono due spostamenti, si parla di reazione a doppio spostamento. È nota anche come reazione di doppia sostituzione o reazione di metatesi del sale.
Una reazione di doppio spostamento può essere rappresentata come segue:
Esempio di reazioni di doppio spostamento
Quando la soluzione di cloruro di bario viene miscelata con la soluzione di solfato di sodio, si formano solfato di bario e cloruro di sodio. Questa reazione è la seguente:
Già 2 COSÌ 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2NaCl
In questa reazione, gli ioni solfato e cloruro vengono scambiati tra solfato di sodio e cloruro di bario, a causa del quale si formano solfato di bario e cloruro di sodio. Questa reazione porta alla formazione di un precipitato bianco di solfato di bario.
Di seguito sono riportati alcuni altri esempi di reazione a doppio spostamento:
- AgNO3(aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO3(aq)
- HCl (aq) + KOH (aq) → KCl (aq) + H2O(l)
Differenza tra reazione a spostamento singolo e doppio spostamento
La differenza tra la reazione a spostamento singolo e quella a doppio spostamento è riportata di seguito:
| Aspetto | Reazione di spostamento singolo | Reazione di doppio spostamento |
|---|---|---|
| Definizione | Nella reazione di spostamento singolo, un singolo elemento sostituisce un elemento meno reattivo in un composto. | Nella reazione a doppio spostamento, due composti scambiano i loro elementi per formare due nuovi composti. |
| Formula generale | AB + C → A + BC | AB + CD → AC + BD |
| Formazione di percipitato | In questa reazione avviene un cambiamento di colore ma non si forma alcun precipitato. | In questa reazione avviene la formazione di percipitato. |
| Applicazione | Raffinazione elettrolitica, estrazione dei metalli | Neutralizzazione acido-base, Addolcimento acque |
| Esempio | Zn+CuSO4→ZnSO4+ Con | AgNO3+ NaCl → AgCl + NaNO3 |
Applicazioni delle reazioni di spostamento
La reazione di spostamento ha una vasta gamma di applicazioni in chimica, alcune di esse sono:
- Le reazioni di spostamento vengono utilizzate nell'estrazione dei metalli dal suo minerale.
- Viene utilizzato nella saldatura alla termite in cui l'alluminio sposta il ferro dal suo ossido.
- Anche la neutralizzazione acido-base è un'importante applicazione di questa reazione.
- La reazione di spostamento viene utilizzata anche nella formazione dell'acciaio dove il carbonio sposta il ferro dal suo ossido.
- Viene utilizzato anche nella produzione di gas idrogeno.
- Questa reazione aiuta anche a prevenire la corrosione dei metalli.
- La reazione di spostamento può essere utilizzata anche nella fotometria di fiamma.
Inoltre, Leggi
- Reazioni redox
- Reazione di precipitazione
- Reazione di neutralizzazione
Reazione di spostamento: domande frequenti
Cos'è la reazione di spostamento? Fornisci due esempi.
Una reazione in cui un elemento meno reattivo viene sostituito da uno più reattivo è detta reazione di spostamento. Due esempi di reazioni di spostamento sono:
- Fe+CuSO4→ FeSO4+ Con
- Zn+FeSO4→ ZnSO4 + Fe
Qual è la regola della reazione di spostamento?
La regola della reazione di spostamento è che un elemento più reattivo sostituisce un elemento meno reattivo in un composto.
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Quali sono 5 esempi di reazione di doppio spostamento?
Gli esempi di reazione di doppio spostamento sono i seguenti:
- Mg+Cu(NO3)2→ Mg(NO3)2+ Con
- AgNO3+ NaCl → AgCl + NaNO3
- HCl + KOH → KCl + H2O
- Già2COSÌ4+ BaCl2→ BaSO4+ 2NaCl
- Zn + 2HCl → ZnCl2+ H2
Cos'è la reazione di spostamento singolo?
Una reazione di spostamento singolo è una reazione in cui un elemento sostituisce un elemento simile ma meno reattivo in un composto.
Qual è la forma generale della reazione di spostamento?
La forma generale della reazione di spostamento è la seguente:
A + CD → AD + C