Vad är förskjutningsreaktioner?
En förskjutningsreaktion är en i vilken ett element eller grupp förskjuts från en kemisk förening av ett annat element eller grupp. Vid enstaka förskjutningsreaktioner förskjuter det mer reaktiva elementet det mindre reaktiva. Vid dubbla förskjutningsreaktioner, som vanligtvis äger rum mellan vattenhaltiga lösningar av joniska föreningar, byter de positivt laddade katjonerna och negativt laddade anjoner runt. Reaktionen fortskrider vanligtvis på grund av att en av produkterna är olöslig och fälls ut som ett fast ämne eller utvecklas som en gas, eller eftersom reaktanterna är en syra och en bas, som alltid kommer att producera ett salt och vatten.
Enstaka förskjutningsreaktioner inkluderar ersättning av en metall i ett salt med en mer reaktiv metall. Till exempel kommer järn att förskjuta koppar från en kopparsulfatlösning eftersom den är mer reaktiv: Fe + CuSO 4 -> Cu + FeSO4. Denna typ av reaktion kan användas för metallplätering.
Metaller som är mer reaktiva än väte kommer att förskjuta den från syror. Om till exempel zink sätts till saltsyra, kommer reaktionen att producera zinkklorid och väte, eftersom zink är mer reaktiv än väte: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2. Metaller som är mindre reaktiva än väte - till exempel koppar, bly, silver och guld - kommer inte att förskjuta den från en syra.
Den välkända termitreaktionen, i vilken pulveriserat aluminium används för att förskjuta en metall från en förening, vanligtvis en oxid, är ett exempel på en förskjutningsreaktion mellan fasta ämnen. I sin vanligaste form produceras järn genom reaktion av aluminium med järn III-oxid: Fe203 + 2Al -> 2Fe + Al203. Så mycket värme utvecklas att järnet släpps som en vit het vätska; det används ibland som en metod för att svetsa samman trasiga skenor.
Förskjutningsreaktioner mellan icke-metaller är också vanliga. Ett exempel är förskjutningen av jod från ett jodidsalt med klor. Klor är mer reaktiv än jod, så om klorgas bubblas in i en lösning av natriumjodid kommer den att förskjuta joden: 2NaI + Cl2 -> 2NaCl + I 2 . Denna metod används för industriell produktion av jod.
Ett exempel på dubbel förträngning är reaktionen av bariumklorid- och natriumsulfatlösningar. När dessa blandas reagerar de för att producera natriumklorid och bariumsulfat. Den senare är olöslig och bildar en fällning: BaCl2 + Na2S04 -> BaSO4 + 2NaCl. Bariumkloridlösning kan således användas för att testa för sulfatjoner.
Syrabasreaktioner är en annan form av dubbel förträngning. Dessa är också kända som neutraliseringsreaktioner. Till exempel kommer saltsyra och natriumhydroxid att reagera för att producera natriumklorid och vatten: HCl + NaOH -> NaCl + H20.