واکنش پذیری فلزات در محلول کات کبود (مس 2 سولفات)

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

آزمایش شیمی: واکنش بین فلز مس و اسید نیتریک

مروری بر انواع واکنشهای شیمیایی با مثال -3

تجزیه شیمیایی یا واکنش تجزیه ای

واکنش تجزیه ، واکنشی است که در طی آن

یک ماده مرکب به مواد ساده‌تری تبدیل میشود.

در یک واکنش تجزیه، یک ترکیب به گونه های شیمیایی کوچکتر شکسته میشود

(گونه های شیمیایی به اشکال خاصی از عنصر به صورت ترکیب ایزوتوپ،

 حالت الکترونیکی یا اکسیداسیون و / یا مجتمع و ساختار مولکولی گفته میشوند.)

AB→A+B

مانند الکترولیز آب 

به اکسیژن و گاز هیدروژن نمونه ای از یک واکنش تجزیه است:

2H2O→2H2+O2

یا صدای فش فش نوشابه‌ای که ما می‌نوشیم، اسید کربنیک میباشد.

 اسید کربنیک به آب و دی اکسید کربن تجزیه میشود.

(H2CO3 (l) ➜ H2O (l)+ CO2 (g

بنا براین واکنش تجزیه واکنشی است که در آن ، 

یک ماده به دو یا چند ماده ساده‌تر تبدیل میشود.

 در واقع در واکنش تجزیه ، پیوند شیمیایی 

بین اتمها در یک ماده شکسته میشود 

و برای این منظور ، باید انرژی مصرف شود.

 همواره برای آغاز یک واکنش به مقداری انرژی نیاز است. 

به حداقل انرژی لازم برای

 شروع یک واکنش شیمیایی انرژی فعالسازی میگویند. 

دادن گرما ، تابش نور ، ایجاد جرقه ، تخلیه الکتریکی 

یا وارد کردن یک شوک مانند

 

ضربه یا افزایش ناگهانی فشار ،

 این انرژی فعال‌سازی را تامین میکند.

بعد از شکسته شدن پیوندها در ماده اولیه ،

 پیوندهای جدیدی تشکیل میشود که 

منجر به تولید دو یا چند ماده جدید میشود.

واکنش تجزیه 

ممکن است بر روی یک ماده ساده که 

فقط از دو نوع اتم تشکیل شده باشد صورت گیرد که 

در این صورت ، یک مولکول  به اتمهای سازنده‌اش تفکیک میشود.

همچنین اگر ماده‌ای با انواع اتمها داشته باشیم، در اینصورت ،

 در اثر واکنش تجزیه ، 

یک مولکول به دو یا چند مولکول ساده دیگر تبدیل میشود. 

برای نمونه ، کربنات‌ها و بی‌کربنات‌ها بر اثر گرما تجزیه میشوند 

و گاز کربن دی اکسید  آزاد میکنند.

2NaHCO₃(s) →Na₂CO₃(s) + H₂O(g)+CO₂

CaCO₃(s)→CaO(s) + CO₂

ترکیب‌هایی مانند نیترات‌ها و کلرات‌ها بر اثر گرما ، اکسیژن آزاد میکنند.

2KClO₃(s)→2KCl(s) + 3O₂

2KNO₃(s)→2KNO₂ + O₂