Yer Değiştirme Reaksiyonları Nedir?

Bir yer değiştirme reaksiyonu, bir elementin veya grubun bir kimyasal bileşikten başka bir element veya grup tarafından yer değiştirdiği reaksiyondur. Tek yer değiştirme reaksiyonlarında, daha reaktif eleman daha az reaktif olanın yerini alır. En yaygın olarak iyonik bileşiklerin sulu çözeltileri arasında meydana gelen çift yer değiştirme reaksiyonlarında, pozitif yüklü katyonlar ve negatif yüklü anyonlar çevresinde yer değiştirir. Tepkime genel olarak, ürünlerden birinin çözünmez olması ve katı olarak çökeltilmesi veya bir gaz olarak evrilmesi nedeniyle veya tepkenlerin her zaman bir tuz ve su üretecek olan bir asit ve bir baz olması nedeniyle devam eder.

Tek yer değiştirme reaksiyonları, bir metalin bir tuz içinde daha reaktif bir metalle değiştirilmesini içerir. Örneğin demir, bakırı bir bakır sülfat çözeltisinden uzaklaştırır çünkü daha reaktifdir: Fe + CuS04 -> Cu + FeS04. Bu tip reaksiyon metal kaplama için kullanılabilir.

Hidrojenden daha reaktif olan metaller onu asitlerden uzaklaştırır. Örneğin, hidroklorik aside çinko eklenirse, reaksiyon çinko klorür ve hidrojen üretecektir, çünkü çinko hidrojenden daha reaktifdir: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2. Hidrojenden daha az reaktif olan metaller - örneğin bakır, kurşun, gümüş ve altın - onu bir asitten uzaklaştırmaz.

Toz halindeki alüminyumun bir metali bir bileşik, genellikle bir oksitten uzaklaştırmak için kullanıldığı iyi bilinen termit reaksiyonu, katılar arasında yer değiştirme reaksiyonunun bir örneğidir. En yaygın şekliyle demir, alüminyumun demir III oksit ile reaksiyona sokulmasıyla üretilir: Fe203 + 2Al -> 2Fe + Al203. Ütünün beyaz sıcak bir sıvı olarak salınması için çok fazla ısı gelişti; Bazen kırık ray raylarını bir araya kaynak yöntemi olarak kullanılır.

Metal olmayanlar arasında yer değiştirme reaksiyonları da yaygındır. Bir örnek, iyodinin bir iyodür tuzundan klor ile yer değiştirmesidir. Klor iyottan daha reaktif olduğu için, eğer bir klor gazı bir sodyum iyodür çözeltisine karışmışsa, iyotun yerini alacaktır: 2NaI + Cl 2 -> 2NaCl + 1-2 . Bu yöntem, iyotun endüstriyel üretimi için kullanılır.

Çift deplasman örneği, baryum klorür ve sodyum sülfat çözeltilerinin reaksiyonudur. Bunlar karıştırıldığında, sodyum klorür ve baryum sülfat üretmek üzere reaksiyona girerler. Sonuncusu çözünmez ve bir çökelti oluşturur: BaCl2 + Na2S04 -> BaS04 + 2NaCl. Baryum klorür çözeltisi böylece sülfat iyonlarını test etmek için kullanılabilir.

Asit-baz reaksiyonları başka bir çift yer değiştirme şeklidir. Bunlar nötralizasyon reaksiyonları olarak da bilinir. Örneğin, hidroklorik asit ve sodyum hidroksit, sodyum klorür ve su üretmek üzere reaksiyona girer: HCI + NaOH -> NaCl + H20.