Hvad er forskydningsreaktioner?
En forskydningsreaktion er en, hvor et element eller gruppe forskydes fra en kemisk forbindelse af et andet element eller gruppe. I enkeltfortrængningsreaktioner fortrænger det mere reaktive element det mindre reaktive. I dobbeltfortrængningsreaktioner, som oftest finder sted mellem vandige opløsninger af ioniske forbindelser, bytter de positivt ladede kationer og negativt ladede anioner rundt. Reaktionen forløber generelt, fordi et af produkterne er uopløselig og udfældes som et fast stof eller udvikles som en gas, eller fordi reaktanterne er en syre og en base, der altid vil producere et salt og vand.
Enkelt forskydningsreaktioner inkluderer erstatning af et metal i et salt med et mere reaktivt metal. For eksempel vil jern fortrænge kobber fra en kobbersulfatopløsning, fordi det er mere reaktivt: Fe + CuSO 4 -> Cu + FeSO4. Denne reaktionstype kan anvendes til metalplader.
Metaller, der er mere reaktive end brint, vil fortrænge det fra syrer. For eksempel, hvis zink tilsættes saltsyre, vil reaktionen frembringe zinkchlorid og brint, fordi zink er mere reaktiv end brint: Zn + 2HCI -> ZnCl2 + H2. Metaller, der er mindre reaktive end brint - for eksempel kobber, bly, sølv og guld - vil ikke fortrænge det fra en syre.
Den velkendte termitreaktion, i hvilken pulveriseret aluminium anvendes til at fortrænge et metal fra en forbindelse, sædvanligvis et oxid, er et eksempel på en forskydningsreaktion mellem faste stoffer. I sin mest almindelige form produceres jern ved reaktion af aluminium med jern III-oxid: Fe203 + 2Al -> 2Fe + Al203. Så meget varme udvikles, at jernet frigives som en hvid varm væske; det bruges undertiden som en metode til svejsning af ødelagte jernbanespor.
Forskydningsreaktioner mellem ikke-metaller er også almindelige. Et eksempel er forskydningen af iod fra et iodidsalt med chlor. Chlor er mere reaktiv end jod, så hvis klorgas bobles ind i en opløsning af natriumiodid, vil den fortrænge joden: 2NaI + Cl2 -> 2NaCl + I 2 . Denne metode anvendes til industriel produktion af jod.
Et eksempel på dobbelt forskydning er reaktionen af bariumchlorid- og natriumsulfatopløsninger. Når disse blandes, reagerer de og producerer natriumchlorid og bariumsulfat. Det sidstnævnte er uopløseligt og danner et bundfald: BaCI2 + Na2S04 -> BaSO4 + 2NaCl. Bariumchloridopløsning kan således anvendes til at teste for sulfationer.
Syre-base-reaktioner er en anden form for dobbelt forskydning. Disse er også kendt som neutraliseringsreaktioner. F.eks. Reagerer saltsyre og natriumhydroxid og producerer natriumchlorid og vand: HCI + NaOH -> NaCl + H20.