Av Cara Batema
Uppdaterad 30 augusti 2022
nanoqfu/iStock/Getty Images
Enstaka ersättningsreaktioner eller enstaka förskjutningsreaktioner involverar ett element som ersätter ett annat i en förening. Det ersättande elementet är vanligtvis mer reaktivt, vilket resulterar i ett nytt element och en ny förening som produkter. Denna process exemplifierar grundläggande principer för kemisk reaktivitet och termodynamik.
När en koppartråd är nedsänkt i en vattenhaltig silvernitratlösning fälls silvermetall ut medan kopparjoner kommer in i lösningen som koppar(II)nitrat. Koppar ersätter silver i föreningen, vilket illustrerar hur en mer reaktiv metall ersätter en mindre reaktiv. På samma sätt producerar zink placerat i koppar(II)nitrat metallisk koppar och löser sig som zink(II)nitrat.
Många metaller ersätter lätt väte från syror. Till exempel reagerar zink med saltsyra för att bilda zinkklorid och frigöra vätgas. Magnesium följer samma mönster, vilket ger magnesiumklorid och väte. Kalium reagerar med svavelsyra för att producera kaliumsulfat och vätgas, vilket understryker den allmänna regeln att aktiva metaller kan frigöra väte från syror.
Den klassiska termitreaktionen mellan järn(III)oxid och aluminium är en mycket exoterm enkelersättningsreaktion. Aluminium oxiderar till aluminiumoxid samtidigt som det reducerar järn(III)oxid till smält järn. Reaktionens värmeeffekt är tillräcklig för att smälta järnprodukten, vilket gör den till en kraftfull demonstration av redoxkemi.
Enstaka ersättningsreaktioner är inte begränsade till metaller. Halogener ersätter lätt mindre reaktiva halogener i salter. Klor ersätter brom i natriumbromid och producerar natriumklorid och elementärt brom. Brom ersätter likaså jod i kalium- eller kalciumjodidlösningar och bildar kalium- eller kalciumbromid och jod.
