omega77/iStock/GettyImages

En dubbelersättningsreaktion (dubbelförskjutning) inträffar när två lösliga salter dissocierar i vatten och deras katjoner och anjoner utbyter partner, vilket bildar två nya produkter. Reaktionen fortskrider i vattenlösning; produkterna kan förbli i lösning, utvecklas som en gas eller fällas ut som ett olösligt fast ämne.

TL;DR

I en dubbelersättningsreaktion byter joner plats, vilket leder till antingen en utfällning eller en syra-basreaktion. Löslighetsregler avgör om ett fast ämne fälls ut, en gas utvecklas eller om produkterna förblir i lösning.

Hur reaktionen händer

Tänk på två generiska salter, AB och CD. I vatten dissocierar de till A ⁺ + B ^– och C ⁺ + D ^– . Eftersom som laddningar stöter bort, rekombinerar katjonerna och anjonerna för att bilda de nya paren AD och CB. Beroende på deras löslighet kan AD och CB visas som en fast fällning, förbli upplösta eller bilda en gas.

Löslighetsregler

Löslighetsregler är viktiga för att förutsäga resultatet av en dubbelersättningsreaktion. Om någon av reaktanterna är olösliga kommer den inte att delta. De vanligaste reglerna är:

• Allt nitrat (NO₃ ⁻) salter är lösliga.
• Alkalimetallsalter (Li ⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , Rb ⁺ , Cs ⁺ ) är lösliga.
• Ammonium (NH₄ ⁺ ) salter är lösliga.
• De flesta halogenidsalter (Cl ^– , Br ^– , jag ^– ) är lösliga förutom Ag ⁺ , Hg₂ ²⁺ och Pb ²⁺ .
• De flesta sulfatsalter (SO₄ ^2– ) är lösliga förutom Ca ²⁺ , Hg₂ ²⁺ , Pb ²⁺ och Ba ²⁺ .
• De flesta hydroxidsalter är olösliga förutom Ca ²⁺ , Ba ²⁺ , och Sr ²⁺ .
• De flesta sulfid-, karbonat-, fosfat- och kromatsalter är olösliga förutom de av alkalimetaller och NH₄ ⁺ .

Nedbördsreaktioner

När två lösliga salter blandas är ett vanligt resultat bildandet av ett olösligt fast ämne. Till exempel att blanda zinknitrat (Zn(NO₃ )₂ ) och natriumfosfat (Na₃ PO₄ ) producerar natriumnitrat, som stannar i lösning, och zinkfosfat (Zn₃ (PO₄ )₂ ), som faller ut:

Zn(NO₃ )₂ (aq) + Na₃ PO₄ (aq) → 3NaNO₃ (aq) + Zn₃ (PO₄ )₂ (s)

Syra-basersättningsreaktioner

Syror och baser deltar också i dubbelersättningsreaktioner. I lösning donerar en syra H ⁺ , medan en bas ger OH ^– . H ⁺ och OH ^– kombineras för att bilda vatten, och de återstående jonerna bildar ett salt. Till exempel:

HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H₂ O (l)

I ett mer komplext fall reagerar natriumkarbonat med saltsyra för att ge natriumklorid, koldioxidgas och vatten:

Na₂ CO₃ (aq) + 2HCl (aq) → 2NaCl (aq) + CO₂ (g) + 3H₂ O (l)

Dessa exempel illustrerar hur reaktanternas löslighet och jonernas identitet avgör om en fällning, gas eller lösligt salt bildas.

För tvetydiga fall där produkterna förblir lösliga krävs ofta ytterligare tester (t.ex. pH-mätning, konduktivitet eller spektroskopisk analys) för att bekräfta att en reaktion har inträffat.