二重置換反応と酸塩基反応

化学反応では、すべての反応物質が形を変え、新しい性質を持つ化合物を生成する。化学反応が起こったかどうかを検出する方法はいろいろある。例えば、加熱・冷却、色の変化、ガスの発生、沈殿物の形成などの形態がある。また、反応にもさまざまな種類があります。二重置換反応と酸塩基反応の2種類がある。

ダブルディスプレースメント反応とは？

このような反応は二重置換反応とも呼ばれる。2つの化合物が反応すると、互いにプラスとマイナスのイオンを交換する。このタイプの反応は、以下の一般式で表される。

AB+CD→AD+BC

通常、ABとCDはイオン性化合物です。したがって、水性媒体中ではイオン（A+とB-、C+とD-）として存在する。ABの陽イオン（すなわちA）は、CDの陰イオン（すなわちD）と新しい化合物を形成する。逆もまた真なり。つまり、二重置換反応とは、2つの化合物のカチオンとアニオンをパートナーに交換する反応です。二重置換反応には、沈殿反応、中和反応、ガス生成反応の3種類がある。沈殿反応では、新しい化合物が固体の状態になる。例えば、硝酸銀（AgNO3）と塩酸の反応を例にとると、Ag+とH+は1価の陽イオン、NO3-とCl-は1価の陰イオンであるため、硝酸銀と塩酸を反応させることで、1価の陰イオンを生成します。これらのスイッチパートナーがAgClとHNO3を形成するとき。この2つの生成物から、塩化銀が沈殿する。

AgNO3+HCl→AgCl+HNO3

上記の例では、すべてのカチオンとアニオンが1価である。これは、平衡方程式を交換する際に自動的に求めることができる。しかし、イオンの価数が異なる場合は、方程式を釣り合わせる必要がある。価格については、製品を書く際によく検討する必要があります。次のような例を考えてみましょう。陽イオンはfe3+とH+、陰イオンはO22-とCl-である。したがって、積を書いた後、式は次のようにバランスをとることができる。

Fe2O3+6 HCl→2 FeCl3+3 H2O

酸塩基反応とは？

私たちは通常、酸をプロトン供与体として考えています。酸は、分解してプロトンを生成する能力によって2つに分類される。HCl、HNO3などの強酸は、溶液中で完全に電離することでプロトンを生成します。CH3COOHのような弱酸は部分的に解離し、生成するプロトンが少なくなります。pHの範囲では、1～6が酸を表す。pHが高くなると、強酸性になる。塩基は水酸化物アニオンを持ち、水酸化物イオンとして塩基に供給する機能を持つ。酸塩基反応は中和反応である。酸と塩基を反応させると、塩と水ができる。水は、酸と塩基でH+イオンが結合してOH-イオンを形成する。したがって、これも二重置換反応である。