REAKSI PENGGANTIAN BERGANDA: JENIS DAN CONTOH - KIMIA - 2026

The penggantian double , anjakan kelamin atau metatesis tindak balas adalah salah satu di mana pertukaran ion double berlaku antara dua sebatian, tanpa mana-mana yang teroksida atau dikurangkan. Ini adalah salah satu tindak balas kimia yang paling asas.

Ikatan baru dibentuk oleh daya tarikan elektrostatik yang besar antara ion. Demikian juga, tindak balas yang menyokong pembentukan spesies yang paling stabil, terutamanya molekul air. Gambar di bawah menggambarkan persamaan kimia umum untuk tindak balas penggantian berganda.

Sebatian awal AX dan BY bertindak balas dengan menukar "rakan mereka" dan dengan itu membentuk dua sebatian baru: AY dan BX. Tindak balas ini berlaku jika dan hanya jika A dan Y lebih berkaitan daripada A dan B, atau jika ikatan BX lebih stabil daripada ikatan BY. Oleh kerana tindak balas adalah pertukaran ion yang sederhana, ion tidak akan memperoleh atau kehilangan elektron (reaksi redoks).

Oleh itu, jika A adalah kation dengan cas +1 di sebatian AX, ia akan mempunyai caj +1 yang sama di sebatian AY. Perkara yang sama berlaku untuk "huruf" yang lain. Jenis tindak balas ini adalah sokongan tindak balas asid-basa dan pembentukan endapan.

Jenis-Jenis

Peneutralan

Asid kuat bertindak balas dengan asas yang kuat untuk menghasilkan garam dan air yang larut. Apabila salah satu daripada kedua - asid atau basa - lemah, garam yang dihasilkan tidak terion sepenuhnya; iaitu dalam medium berair yang mampu menghidrolisis. Begitu juga, asid atau basa boleh dinetralkan dengan garam.

Perkara di atas sekali lagi dapat ditunjukkan oleh persamaan kimia dengan huruf AXBY. Walau bagaimanapun, kerana keasidan Brønsted hanya ditunjukkan oleh ion H ⁺ dan OH ^- , ini kemudian mewakili huruf A dan Y:

HX + BOH => HOH + BX

Persamaan kimia ini sesuai dengan peneutralan, yang merupakan tindak balas antara asid HX dan asas BOH untuk menghasilkan HOH (H ₂ O) dan garam BX, yang mungkin atau mungkin tidak larut dalam air.

Kerangkanya boleh berbeza-beza mengikut pekali stoikiometrik atau sifat asid (jika organik atau bukan organik).

Kerpasan

Dalam tindak balas jenis ini, salah satu produk tidak larut dalam medium, umumnya berair, dan mendapan (pepejal mengendap dari sisa larutan).

Skimnya adalah seperti berikut: dua sebatian larut, AX dan BY, dicampur dan salah satu produk, AY atau BX, mendakan, yang akan bergantung pada peraturan kelarutan:

AX + BY => AY + BX

AX + BY => AY + BX

Sekiranya kedua-dua AY dan BX tidak larut dalam air, pasangan ion yang menunjukkan interaksi elektrostatik terkuat akan memicu, yang dapat ditunjukkan secara kuantitatif pada nilai pemalar kelarutannya (Kps).

Walau bagaimanapun, dalam kebanyakan tindak balas pemendakan, satu garam larut dan yang lain mendakan. Kedua-dua tindak balas - peneutralan dan pemendakan - boleh berlaku dalam campuran bahan yang sama.

Contoh

Contoh 1

HCl (aq) + NaOH (aq) => H ₂ O (l) + NaCl (aq)

Apa jenis reaksi ini? Asid hidroklorik bertindak balas dengan natrium hidroksida, menghasilkan air dan natrium klorida sebagai akibatnya. Kerana NaCl sangat larut dalam medium berair, dan molekul air juga terbentuk, reaksi dalam Contoh 1 adalah peneutralan.

Contoh 2

Cu (NO ₃ ) ₂ (aq) + Na ₂ S (aq) => CuS (2) + 2NaNO ₃ (aq)

Baik ion H ⁺ maupun OH ^- hadir dalam tindak balas ini , dan molekul air tidak ada di sebelah kanan persamaan kimia.

Tembaga (II) nitrat, atau nitrat cuprik, menukar ion dengan natrium sulfida. Tembaga sulfida tidak larut, mendakan tidak seperti natrium nitrat, garam larut.

Larutan Cu (NO ₃ ) ₂ berwarna kebiruan, sementara larutan Na ₂ S berwarna kekuningan. Apabila keduanya bercampur, warnanya hilang dan CuS mengendap, yang padat kehitaman.

Contoh 3

CH ₃ COOH (aq) + NaOH (aq) => CH ₃ COONa (aq) + H ₂ O (l)

Sekali lagi, ini adalah reaksi peneutralan lain. Asid asetik bertindak balas dengan natrium hidroksida untuk membentuk garam natrium asetat dan molekul air.

Tidak seperti contoh 1, natrium asetat bukan garam yang terionisasi sepenuhnya, kerana anion dihidrolisiskan:

CH ₃ COO ^- (aq) + H ₂ O (l) <=> CH ₃ COOH (aq) + OH ^- (aq)

Contoh 4

2HI (aq) + CaCO ₃ (=) H ₂ CO ₃ (aq) + CaI ₂ (aq)

Dalam tindak balas ini, yang walaupun nampaknya tidak meneutralkan, asid hidroiodik bertindak balas sepenuhnya dengan batu kapur untuk menghasilkan asid karbonik dan kalsium iodida. Selanjutnya, evolusi haba (tindak balas eksotermik) menguraikan asid karbonik menjadi karbon dioksida dan air:

H ₂ CO ₃ (aq) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l)

Reaksi keseluruhan adalah seperti:

2HI (aq) + CaCO ₃ (s) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l) + CaI ₂ (aq)

Juga, kalsium karbonat, garam asas, meneutralkan asid hidroiodik.

Contoh 5

AgNO ₃ (aq) + NaCl (aq) => AgCl (Na) + NaNO ₃ (aq)

Perak nitrat menukar ion dengan natrium klorida, sehingga membentuk garam klorida perak yang tidak larut (keputihan keputihan) dan natrium nitrat.

Contoh 6

2H ₃ PO ₄ (aq) + 3Ca (OH) ₂ (aq) => 6H ₂ O (l) + Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ (s)

Asid fosforik dinetralkan oleh kalsium hidroksida, sehingga membentuk garam kalsium fosfat yang tidak larut dan enam mol molekul air.

Ini adalah contoh tindak balas penggantian berganda dari kedua-dua jenis: peneutralan asid dan pemendakan garam yang tidak larut.

Contoh 7

K ₂ S (aq) + MgSO ₄ (aq) => K ₂ SO ₄ (aq) + MgS

Kalium sulfida bertindak balas dengan magnesium sulfat, menyatukan ion S ^2– dan Mg ²⁺ dalam larutan untuk membentuk garam magnesium sulfida yang tidak larut dan garam kalium sulfat yang larut.

Contoh 8

Na ₂ S (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H ₂ S (g)

Natrium sulfida meneutralkan asid hidroklorik, menghasilkan natrium klorida dan hidrogen sulfida.

Dalam reaksi ini, bukan air terbentuk (tidak seperti peneutralan yang paling biasa) tetapi molekul hidrogen sulfida bukan elektrolitik, yang bau telur busuknya sangat tidak menyenangkan. H ₂ S terlepas dari larutan dalam bentuk gas dan selebihnya spesies tetap larut.

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE, hlm 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Contoh Reaksi Penggantian Berganda. Diakses pada 28 Mei 2018, dari: quimicas.net
3. Tindak Balas Metathesis. Diakses pada 28 Mei 2018, dari: science.uwaterloo.ca
4. Akademi Khan. (2018). Reaksi penggantian berganda. Diakses pada 28 Mei 2018, dari: khanacademy.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 Mei 2016). Definisi Reaksi Penggantian Berganda. Diakses pada 28 Mei 2018, dari: thinkco.com