مروری بر انواع واکنشهای شیمیایی با مثال -4

واکنش جانشینی یا تک جایگزینی

مشخصه یک واکنش جانشینی یا تک جایگزینی این است که

 یک عنصر از یک ترکیب به وسیله عنصری دیگر جایگزین می شود.

A+BC→AC+B

دو نوع واکنش جانشینی یگانه وجود دارد:

واکنش جانشینی کاتیون

واکنش جانشینی آنیون

یک مثال واکنش جانشینی مربوط به زمانی است که 

روی با اسید هیدروکلریک ترکیب میشود.

 جای روی با هیدروژن تعویض میشود:

Zn+2HCl→ZnCl2+H2

مثال‌هایی از واکنش جانشینی کاتیون
Zn(s) + 2HCl(aq) ➝ ZnCl2 + H2
در طی شکستن این واکنش، ما واکش زیر را به دست می‌آوریم:
Zn + HCl ➝ Zn+Cl + H0
(Zn+Cl + HCl + H0 ➝ ZnCl2 + H2(g

همانطور که در بالا اشاره شد در این‌جا، 

فلز روی واکنش‌پذیرتر از هیدروژن می‌باشد.

 جایگزینی هیدروژن با اسید هیدروکلریک توسط خود اکسیداسیون 

و کاهش کاتیون هیدروژن به منظور تشکیل کلرید روی انجام میگیرد.

مثال دوم 

اگر یک قطعه ورقه آلومینیمی را در

 محلولی از مس (II ) سولفات قرار دهیم. 

یک واکنش از نوع جا به جایی یگانه رخ میدهد؛

به این ترتیب که فلز آلومینیم جایگزین

مس موجود در مس ( II) سولفات میشود 

و فلز سرخ رنگ مس آزاد میشود 

و بر سطح ورقه آلومینیمی می نشیند 

یا در ظرف ته نشین میشود.

واکنش فلز خنثی با محلول نمک در صورتی انجام می پذیرد که 

کاتیون فلز پایین تر (Cu2+) در جدول Eo با فلز خنثی بالاتر از خود (Al ) واکنش دهد. 

به نمونه های دیگری از واکنش های جا به جایی یگانه توجه کنید.

در این واکنش یک فلز (Al) جانشین هیدروژن موجود در اسید شده است

 که محصول آن نمک و گاز هیدروژن میباشد.

 البته گاهی از واکنش اسیدها با فلزات گازهایی غیر از هیدروژن نیز آزاد میشود. 

برای مثال از واکنش نیتریک اسید گرم و غلیظ با فلز روی گاز NO2 تولید میشود.

مثال سوم:

در استخراج آهن از سنگ معدن آن، اکسید آهن با کربن حرارت می‌بیند.

 کربن در یک دمای بسیار بالا جایگزین آهن میگردد 

و سپس آهن عنصری تشکیل می‌گردد.

2Fe2O3 + 3C➝ 4Fe + 3CO2