Quelles sont les réactions de déplacement?
Une réaction de déplacement est une réaction dans laquelle un élément ou un groupe est déplacé d'un composé chimique par un autre élément ou groupe. Dans les réactions à déplacement unique, l'élément le plus réactif déplace l'élément le moins réactif. Dans les réactions à double déplacement, qui se produisent le plus souvent entre des solutions aqueuses de composés ioniques, les cations chargés positivement et les anions chargés négativement sont échangés. La réaction se déroule généralement parce que l'un des produits est insoluble et précipite sous forme solide ou dégagé sous forme de gaz, ou parce que les réactifs sont un acide et une base, qui produiront toujours un sel et de l'eau.
Les réactions à déplacement unique comprennent le remplacement d'un métal dans un sel par un métal plus réactif. Par exemple, le fer va déplacer le cuivre d'une solution de sulfate de cuivre car il est plus réactif: Fe + CuSO 4 -> Cu + FeSO 4 . Ce type de réaction peut être utilisé pour le placage de métal.
Les métaux plus réactifs que l'hydrogène le déplaceront des acides. Par exemple, si du zinc est ajouté à de l'acide chlorhydrique, la réaction produira du chlorure de zinc et de l'hydrogène, car le zinc est plus réactif que l'hydrogène: Zn + 2HCl -> ZnCl 2 + H2. Les métaux moins réactifs que l'hydrogène - par exemple le cuivre, le plomb, l'argent et l'or - ne le déplaceront pas d'un acide.
La réaction thermite bien connue, dans laquelle de l’aluminium en poudre est utilisé pour déplacer un métal d’un composé, généralement un oxyde, est un exemple de réaction de déplacement entre solides. Dans sa forme la plus courante, le fer est produit par la réaction de l’aluminium sur l’oxyde de fer III: Fe 2 O 3 + 2 Al -> 2 Fe + Al 2 O 3 . Il se dégage tellement de chaleur que le fer est libéré sous forme de liquide chaud et blanc; il est parfois utilisé pour souder des rails brisés.
Les réactions de déplacement entre non-métaux sont également courantes. Un exemple est le déplacement de l'iode d'un sel d'iodure par le chlore. Le chlore est plus réactif que l'iode, donc si on fait barboter du chlore gazeux dans une solution d'iodure de sodium, il remplacera l'iode: 2NaI + Cl 2 -> 2NaCl + I 2 . Cette méthode est utilisée pour la production industrielle d'iode.
Un exemple de double déplacement est la réaction de solutions de chlorure de baryum et de sulfate de sodium. Quand ils sont mélangés, ils réagissent pour produire du chlorure de sodium et du sulfate de baryum. Ce dernier est insoluble et forme un précipité: BaCl 2 + Na 2 SO 4 -> BaSO 4 + 2 NaCl. Une solution de chlorure de baryum peut donc être utilisée pour tester les ions sulfate.
Les réactions acide-base sont une autre forme de double déplacement. Celles-ci sont également appelées réactions de neutralisation. Par exemple, l'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de sodium vont réagir pour produire du chlorure de sodium et de l'eau: HCl + NaOH -> NaCl + H 2 O.