डबल प्रतिस्थापन, डबल विस्थापन या विपर्यय प्रतिक्रिया है जिसमें एक डबल आयन एक्सचेंज दो यौगिकों के बीच होता है, बिना इनमें से किसी भी ऑक्सीकरण या कम किया जा रहा है। यह सबसे प्राथमिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में से एक है।
नए बांड आयनों के बीच बड़े इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षक बलों द्वारा बनते हैं। इसी तरह, प्रतिक्रिया सबसे स्थिर प्रजातियों के गठन का पक्षधर है, मुख्य रूप से पानी के अणु। नीचे दी गई छवि दोहरे प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के लिए सामान्य रासायनिक समीकरण का चित्रण करती है।
प्रारंभिक यौगिक AX और BY "उनके सहयोगियों" का आदान-प्रदान करके प्रतिक्रिया करते हैं और इस प्रकार दो नए यौगिक बनाते हैं: AY और BX। यह प्रतिक्रिया तब होती है जब और केवल ए और वाई ए और बी से अधिक संबंधित होते हैं, या यदि बीएक्स बॉन्ड बीई के मुकाबले अधिक स्थिर होते हैं। चूंकि प्रतिक्रिया एक साधारण आयन एक्सचेंज है, न तो आयन लाभ या इलेक्ट्रॉनों (रेडॉक्स प्रतिक्रिया) को खो देता है।
इस प्रकार, यदि A कंपाउंड AX में +1 चार्ज वाला एक अंकन है, तो कंपाउंड AY में इसका +1 चार्ज होगा। वही बाकी "पत्रों" के लिए जाता है। इस प्रकार की प्रतिक्रिया एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं और अवक्षेपों के गठन का समर्थन है।
प्रकार
विफल करना
एक मजबूत एसिड घुलनशील लवण और पानी के उत्पादन के लिए एक मजबूत आधार के साथ प्रतिक्रिया करता है। जब दो में से एक - एसिड या आधार - कमजोर होता है, तो उत्पादित नमक पूरी तरह से आयनित नहीं होता है; यह जलीय माध्यम में हाइड्रोलाइजिंग में सक्षम है। इसी तरह, एसिड या बेस को नमक के साथ बेअसर किया जा सकता है।
उपरोक्त को फिर से एक्सबीबीवाई अक्षर के साथ रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है। हालाँकि, जब से ब्रोंस्टेड अम्लता केवल H + और OH - आयनों द्वारा इंगित की जाती है, तब ये अक्षरों के Y: का प्रतिनिधित्व करते हैं।
HX + BOH => HOH + BX
यह रासायनिक समीकरण न्यूट्रलाइजेशन से मेल खाता है, जो एचओएच (एच 2 ओ) और बीएक्स नमक का उत्पादन करने के लिए एचएक्स एसिड और बीओएच बेस के बीच की प्रतिक्रिया है, जो पानी में घुलनशील हो सकता है या नहीं।
इसके कंकाल स्टोइकोमेट्रिक गुणांक या एसिड की प्रकृति (यदि यह कार्बनिक या अकार्बनिक है) के अनुसार भिन्न हो सकते हैं।
तेज़ी
इस प्रकार की प्रतिक्रिया में, उत्पादों में से एक मध्यम, आमतौर पर जलीय, और अवक्षेप में अघुलनशील होता है (बाकी समाधान से ठोस जम जाता है)।
योजना इस प्रकार है: दो घुलनशील यौगिक, AX और BY, मिश्रित हैं और एक उत्पाद, AY या BX, अवक्षेपित है, जो घुलनशीलता के नियमों पर निर्भर करेगा:
AX + BY => AY (s) + BX
AX + BY => AY + BX (s)
इस घटना में कि अय और बीएक्स दोनों पानी में अघुलनशील हैं, आयनों की जोड़ी जो सबसे मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक अंतःक्रियाएं प्रस्तुत करती हैं, जो कि घुलनशीलता स्थिरांक (केपीएस) के उनके मूल्यों में मात्रात्मक रूप से परिलक्षित हो सकती हैं।
हालांकि, अधिकांश वर्षा प्रतिक्रियाओं में, एक नमक घुलनशील और दूसरा अवक्षेपित होता है। दोनों प्रतिक्रियाएं - बेअसर और वर्षा - पदार्थों के समान मिश्रण में हो सकती हैं।
उदाहरण
उदाहरण 1
HCl (aq) + NaOH (aq) => H 2 O (l) + NaCl (aq)
यह किस तरह की प्रतिक्रिया है? हाइड्रोक्लोरिक एसिड सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी और सोडियम क्लोराइड उत्पन्न होता है। चूंकि NaCl जलीय माध्यम में बहुत घुलनशील है, और एक पानी का अणु भी बनाया गया था, उदाहरण 1 की प्रतिक्रिया तटस्थता में से एक है।
उदाहरण 2
Cu (NO 3) 2 (aq) + Na 2 S (aq) => CuS (s) + 2NaNO 3 (aq)
इस प्रतिक्रिया में न तो H + और न ही OH - आयन मौजूद हैं, और न ही रासायनिक समीकरण के दाहिने हाथ पर पानी का अणु है।
कॉपर (II) नाइट्रेट, या कप नाइट्रेट, सोडियम सल्फाइड के साथ आयनों का आदान-प्रदान करता है। कॉपर सल्फाइड अघुलनशील है, सोडियम नाइट्रेट के विपरीत, घुलनशील नमक।
Cu (NO 3) 2 समाधान नीला है, जबकि Na 2 S समाधान पीले रंग का है। जब दोनों को मिलाया जाता है, तो रंग गायब हो जाते हैं और CuS अवक्षेपित हो जाता है, जो कि एक काला ठोस होता है।
उदाहरण 3
CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) => CH 3 COONa (aq) + H 2 H (0)
फिर, यह एक और बेअसर प्रतिक्रिया है। एसिटिक एसिड सोडियम एसिटेट नमक और पानी के अणु बनाने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है।
उदाहरण 1 के विपरीत, सोडियम एसीटेट एक ऐसा नमक नहीं है जो पूरी तरह से आयनित होता है, क्योंकि अनियन हाइड्रोलाइज्ड है:
CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) <=> CH 3 COOH (aq) + OH - (aq)
उदाहरण 4
2HI (aq) + CaCO 3 (s) => H 2 CO 3 (aq) + CaI 2 (aq)
इस प्रतिक्रिया में, जो यद्यपि यह बेअसर होने के लिए प्रकट नहीं होता है, हाइड्रोकार्बिक एसिड कार्बोनिक एसिड और कैल्शियम आयोडाइड उत्पन्न करने के लिए चूना पत्थर के साथ पूरी तरह से प्रतिक्रिया करता है। इसके अलावा, गर्मी का विकास (एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया) कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में कार्बोनिक एसिड को विघटित करता है:
H 2 CO 3 (aq) => CO 2 (g) + H 2 O (l)
समग्र प्रतिक्रिया इस प्रकार है:
2HI (aq) + CaCO 3 (s) => CO 2 (g) + H 2 O (l) + CaI 2 (aq)
इसके अलावा, कैल्शियम कार्बोनेट, मूल नमक, हाइड्रोआलिक एसिड को बेअसर करता है।
उदाहरण 5
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
सिल्वर नाइट्रेट सोडियम क्लोराइड के साथ आयनों का आदान-प्रदान करता है, इस प्रकार अघुलनशील नमक सिल्वर क्लोराइड (व्हाइटिश अवक्षेप) और सोडियम नाइट्रेट बनाता है।
उदाहरण 6
2H 3 PO 4 (aq) + 3Ca (OH) 2 (aq) => 6H 2 O (l) + Ca 3 (PO 4) 2 (s)
फॉस्फोरिक एसिड कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड द्वारा निष्प्रभावी होता है, जिसके परिणामस्वरूप अघुलनशील नमक कैल्शियम फॉस्फेट और पानी के अणुओं के छह मोल बनते हैं।
यह दोनों प्रकार की दोहरी प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है: एसिड का बेअसर होना और एक अघुलनशील नमक की वर्षा।
उदाहरण 7
K 2 S (aq) + MgSO 4 (aq) => K 2 SO 4 (aq) + MgS (एस)
पोटेशियम सल्फाइड मैग्नीशियम सल्फेट के साथ प्रतिक्रिया करता है, घुलनशील मैग्नीशियम सल्फाइड नमक और घुलनशील पोटेशियम सल्फेट नमक बनाने के लिए घोल में S 2– और Mg 2+ आयनों को एक साथ लाता है ।
उदाहरण 8
Na 2 S (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H 2 S (g)
सोडियम सल्फाइड हाइड्रोक्लोरिक एसिड को बेअसर करता है, सोडियम क्लोराइड और हाइड्रोजन सल्फाइड पैदा करता है।
इस प्रतिक्रिया में, पानी नहीं बनता है (सबसे आम न्यूट्रलाइजेशन के विपरीत) लेकिन गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक अणु हाइड्रोजन सल्फाइड, जिसकी सड़े हुए अंडे की गंध बहुत अप्रिय है। H 2 S गैसीय रूप में घोल से बच जाता है और बाकी प्रजातियां भंग हो जाती हैं।
संदर्भ
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