If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Փոխանակման ռեակցիաներ

Փոխանակման ռեակցիայի սահմանումը և օրինակներ։ Չեզոքացման և նստվածքագոյացման ռեակցիաների կանխատեսումն ու հավասարեցումը։ 

Ի՞նչ է փոխանակման ռեակցիան:

Փոխանակման ռեակցիաները (անվանում են նաև կրկնակի փոխարինման, կրկնակի տեղակալման կամ մետաթեզի ռեակցիաներ) ընթանում են, երբ երկու իոնային միացությունների բաղադրիչ մասերը փոխանակվում են մեկը մյուսով՝ առաջացնելով երկու նոր միացություն։ Փոխանակման ռեակցիայի ընդհանուր պատկերն ունի հետևյալ տեսքը.
A+B+C+DA+D+C+B
Այս ռեակցիան կարող եք դիտարկել՝ որպես մեկական կատիոնի կամ անիոնի փոխանակում, սակայն ոչ երկուսի միաժամանակ, քանի որ այդ դեպքում որպես արդյունք կստանաք այն նյութերը, որոնք վերցրել էիք որպես ելանյութեր։ Փոխանակման ռեակցիաներում լուծիչը սովորաբար ջուրն է, իսկ ելանյութերն ու վերջանյութերը սովորաբար իոնային միացություններ են, սակայն կարող են լինել նաև թթուներ կամ հիմքեր։
Ահա փոխանակման ռեակցիայի օրինակ․
BaCl2(լթ)+Na2SO4(լթ)BaSO4(պ)+2NaCl(լթ)
Այս օրինակում կատիոններն են Ba2+-ը և Na+-ը, իսկ անիոնները՝ Cl-ը և SO42-ը։ Եթե փոխանակենք անիոնները կամ կատիոնները, ապա կստանանք մեր վերջանյութերը՝ BaSO4 և NaCl.

Նստվածքագոյացման և չեզոքացման ռեակցիաներ

Փոխանակման ռեակցիաների բացահայտումը սովորաբար շատ հեշտ է, երբ կարողանում եք ճանաչել օրինաչափությունները։ Ավելի շփոթեցնող է հասկանալը, թե արդյոք ռեակցիան տեղի կունենա, թե ոչ։ Դա կարող է մեզ օգնել տարբերակել փոխանակման ռեակցիաների մի քանի տարածված տեսակ։ Այս հոդվածում կքննարկենք նստվածքագոյացման և չեզոքացման ռեակցիաները։
Նստվածքագոյացման ռեակցիայի ժամանակ երկու ջրալույծ իոնային միացությունների փոխազդեցությունից առաջացնում է նոր իոնային միացություն, որը ջրում լուծելի չէ։ Որպես օրինակ կարող ենք դիտարկել կապարի (II) նիտրատի և կալիումի յոդիդի միջև ընթացող ռեակցիան։ Երկու միացություններն էլ սպիտակ պինդ նյութեր են, որոնք կարող են լուծվել ջրում՝ առաջացնելով պարզ, անգույն լուծույթներ։ Այդ երկու անգույն լուծույթները միմյանց խառնելիս կստանանք հետևյալ ռեակցիան․
Pb(NO3)2(լթ)+2KI(լթ)2KNO3(լթ)+PbI2(պ)
Երկու անգույն, պարզ լուծույթներից ստացել ենք գեղեցիկ, ոսկեգույն պինդ նյութ։ Իրական կյանքում ռեակցիոն անոթը մոտավորապես կունենա այսպիսի տեսք․
Դեղին գույնի, պինդ կապարի (II) յոդիդի ամպն առաջանում է, երբ կապարի (II) նիտրատի և կալիումի յոդիդի պարզ, անգույն լուծույթները խառնում ենք միմյանց։
Կապարի (II) նիտրատի և կալիումի յոդիդի ջրային լուծույթների խառնման արդյունքում առաջանում է չլուծվող կապարի (II) յոդիդ՝ դեղին գույնի պինդ նյութ. նկարը վերցված է․ PRHaney on Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3,0
Առաջացած վերջանյութն անլուծելի պինդ միացություն է, որը կոչվում է նստվածք։ Ռեակցիայի լուծիչն ու լուծված նյութերը կոչվում են վերնստվածքային լուծույթ կամ սուպերնատանտ։ Որպեսզի կանխատեսենք, թե արդյոք նստվածքագոյացման ռեակցիա տեղի կունենա թե ոչ, կարող ենք օգտագործել լուծելիության կանոնները։ Պինդ նստվածքի առաջացումն այն շարժիչ ուժն է, որը <<ստիպում>> է ռեակցիային ընթանալ ուղիղ։
Յուրացվածի գիտելիքի ստուգում․ Ո՞րն է վերնստվածքային լուծույթը
*Չեզոքացման ռեակցիաները փոխանակման ռեակցիաների տեսակ են, որոնք տեղի են ունենում թթվի և հիմքի միջև։ Հետևյալ ռեակցիան չեզոքացման ռեակցիայի օրինակ է․
HF(լթ)+NaOH(լթ)H2O+NaF(լթ)
թթու+հիմքH2O+աղ
Ջրային լուծույթում ընթացող չեզոքացման ռեակցիայի արդյունքում հիմնականում առաջանում են ջուր և նոր իոնային միացություն, որն անվանում ենք աղ: Չեզոքացման ռեակցիայի բացահայտման մեջ ամենադժվարը ելանյութերում առկա հիմքն ու թթուն ճանաչելն է։ Չեզոքացման ռեակցիան բացահայտելուց հետո կարող ես կանխատեսել, որ կընթանա ուղիղ ռեակցիա, քանի դեռ ելանյութերում առկա են ուժեղ հիմք և/կամ ուժեղ թթու։
Զվարճալի չեզոքացման ռեակցիաներից մեկը, որը դու հավանաբար փորձել ես, տեղի է ունենում կերակրի սոդայի՝ նատրիումի բիկարբոնատի, NaHCO3, և քացախի (մեծամասամբ ջրի և քացախաթթվի խառնուրդ է), CH3COOH(լթ) խառնման հետևանքով, որի արդյունքում առաջանում է ածխաթթու՝ H2CO3 և նատրիումի ացետատ՝ CH3COONa։ Եթե երբևիցե տանը փորձել ես իրականացնել այս ռեակցիան, ապա հավանաբար կհիշես թշշոցը, որն առաջանում է, քանի որ չեզոքացման ռեակցիան ուղեկցվում է գազանջատումով, որտեղ ածխաթթուն քայքայվում է ածխածնի երկօքսիդ գազի՝ տեսնում ենք պղպջակների տեսքով և ջրի։
Հիշիր, որ փոխանակման ռեակցիաները կարող են գրվել մոլեկուլային, լրիվ իոնային կամ կրճատ իոնային հավասարումների տեսքով։ Այս հոդվածում կգրենք միայն մոլեկուլային հավասարումը, բայց դու հավանաբար կցանկանաս ծանոթանալ նաև հավասարումների գրելաձևի մյուս տեսակներին ևս։

Օրինակ․ փոխանակման ռեակցիայի կանխատեսում և հավասարեցում

Եկեք դիտարկենք մի օրինակ, որտեղ չգիտենք, թե որոնք են առաջացող վերջանյութերը․
H2SO4(լթ)+Ba(OH)2(լթ)
Սկզբում կարող ենք որոշել այն անիոններն ու կատիոնները, որոնք պետք է փոխանակվեն։ Կատիոններն են H+-ը և Ba2+-ը, իսկ անիոնները՝ SO42-ը և OH-ը։ Անիոնների փոխանակումից կստանանք H2O և BaSO4 վերջանյութերը:
H2SO4(լթ)+Ba(OH)2(լթ)H2O+BaSO4
Կարող ենք նկատել, որ մեր փոխանակման ռեակցիան նաև չեզոքացման ռեակցիա է, քանի որ ծծմբական թթուն (ուժեղ թթու), փոխազդում է բարիումի հիդրոքսիդի (ուժեղ հիմք) հետ։ Ի՞նչ վիճակում է գտնվում բարիումի սուլֆատը։ Եթե ստուգենք լուծելիության կանոնները, ապա կտեսնենք, որ բարիումի սուլֆատն անլուծելի է և պետք է առաջանա նստվածքի տեսքով։ Նշանակում է, որ մեր ռեակցիան նաև նստվածքագոյացման ռեակցիա է։ Դա կարող ենք ընդգրկել մեր ռեակցիայում՝ BaSO4-ից հետո տեղադրելով (պ) նշանը:
Բայց մենք դեռ լիովին չենք ավարտել։ Մեր ռեակցիան հավասարեցված չէ, քանի դեռ սլաքի երկու կողմերում ունենք անհավասար թվով ջրածնի և թթվածնի ատոմներ։ Դա կարող ենք ուղղել H2O-ի մոտ գրելով 2 գործակիցը՝ վերջնական հավասարեցված մոլեկուլային հավասարումը ստանալու համար․
H2SO4(լթ)+Ba(OH)2(լթ)2H2O+BaSO4(պ)

Ամփոփում

Փոխանակման ռեակցիաներում առկա են երկու իոնային միացություններ, որոնք փոխանակում են անիոնները կամ կատիոնները։ Նստվածքագոյացման և չեզոքացման ռեակցիաները փոխանակման ռեակցիաների երկու տարածված տեսակներն են։ Նստվածքագոյացման ռեակցիայի ժամանակ ջրում լուծված երկու ելանյութերից ստացվում է չլուծվող վերջանյութ, և դու կարող ես բացահայտել նստվածքագոյացման ռեակցիան՝ լուծելիության կանոնների միջոցով։ Չեզոքացման ռեակցիաներն ընթանում են թթվի և հիմքի միջև, և դրանց համար սովորաբար ավելի նպաստավոր է, երբ ելանյութերում առկա է ուժեղ հիմք և/կամ ուժեղ թթու։

Փորձիր ինքդ

Խնդիր 1

Որո՞նք են այս ելանյութերի միջև ընթացող փոխանակման ռեակցիայի վերջանյութերը:
FeCl3(լթ)+Ba(OH)2(լթ)
Ընտրիր ճիշտ պատասխանը։

Խնդիր 2

Ռեակցիաների ո՞ր տեսակին է պատկանում հետևյալ ռեակցիան:
Ընտրիր բոլոր ճիշտ պատասխանները։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: