Cosa sono le reazioni di spostamento?
Una reazione di spostamento è quella in cui un elemento o un gruppo viene spostato da un composto chimico da un altro elemento o gruppo. Nelle reazioni di spostamento singolo, l'elemento più reattivo sposta il meno reattivo. Nelle reazioni a doppia spostamento, che si svolgono più comunemente tra soluzioni acquose di composti ionici, i cationi caricati positivamente e gli anioni caricati negativamente si scambiano. La reazione procede generalmente perché uno dei prodotti è insolubile ed è precipitato come solido o evoluto come un gas, o perché i reagenti sono acidi e una base, che produrrà sempre sale e acqua.
Le reazioni a spostamento singolo includono la sostituzione di un metallo in un sale con un metallo più reagito. Ad esempio, il ferro sposterà il rame da una soluzione di solfato di rame perché è più reattivo: Fe + CuSo 4 -> cu + feso 4 . Questo tipo di reazione può essere utilizzato per la placcatura metallica.
Metalli che sono più reattivi dell'idrogeno lo spostadagli acidi. Ad esempio, se lo zinco viene aggiunto all'acido cloridrico, la reazione produrrà cloruro di zinco e idrogeno, poiché lo zinco è più reattivo dell'idrogeno: Zn + 2HCl -> ZnCl 2 + H2. I metalli che sono meno reattivi dell'idrogeno - ad esempio rame, piombo, argento e oro - non lo spostano da un acido.
La famosa reazione termite, in cui l'alluminio in polvere viene utilizzata per spostare un metallo da un composto, di solito un ossido, è un esempio di una reazione di spostamento tra i solidi. Nella sua forma più comune, il ferro è prodotto dalla reazione di alluminio con ossido di ferro III: Fe 2 o 3 + 2al -> 2fe + al 2 o 3 . Si evolve così tanto calore che il ferro viene rilasciato come un liquido caldo bianco; A volte viene utilizzato come metodo di saldatura insieme binari rotti.
Anche le reazioni di spostamento tra non-metalli sono comuni. Un esempioE è lo spostamento dello iodio da un sale ioduro di cloro. Il cloro è più reattivo dello iodio, quindi se il gas di cloro viene gorgogliato in una soluzione di ioduro di sodio, sposterà lo iodio: 2Nai + Cl 2 -> 2Nacl + i 2 . Questo metodo viene utilizzato per la produzione industriale di iodio.
Un esempio di doppio spostamento è la reazione di soluzioni di cloruro di bario e solfato di sodio. Quando questi vengono miscelati, reagiscono per produrre cloruro di sodio e solfato di bario. Quest'ultimo è insolubile e forma un precipitato: bacl 2 + na 2 SO 4 -> baso 4 + 2Nacl. La soluzione di cloruro di bario può quindi essere utilizzata per testare gli ioni solfato.
Le reazioni a base di acido sono un'altra forma di doppio spostamento. Questi sono anche noti come reazioni di neutralizzazione. Ad esempio, l'acido cloridrico e l'idrossido di sodio reagiranno per produrre cloruro di sodio e acqua: HCl + NaOH -> NaCl + H 2 o.