डबल रिप्लेसमेंट रिएक्शन क्या है?

एक दोहरी प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया तब होती है जब दो आयनित यौगिक दो नए पदार्थों का उत्पादन करने के लिए आयनों का आदान-प्रदान करते हैं। प्रतिक्रियाशील पदार्थ पानी के घोल में अलग हो जाते हैं, और सकारात्मक या नकारात्मक आयन स्थान बदलते हैं। परिणामी नए पदार्थ या तो घोल में रहते हैं, गैस के रूप में बाहर निकलते हैं, या अघुलनशील प्रतिक्रिया उत्पाद के रूप में बाहर निकलते हैं। डबल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं कई प्रकार की एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं सहित कई रूप ले सकती हैं। घुलनशीलता के नियम यह अनुमान लगाने में मदद करते हैं कि कौन से पदार्थ दोहरे प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकते हैं और कौन से प्रतिक्रिया उत्पाद समाधान से बाहर निकलेंगे।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

एक डबल प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया एक वर्षा या एसिड-बेस प्रतिक्रिया है जिसमें अभिकारक आयनित होते हैं और या तो सकारात्मक या नकारात्मक आयन दो नए पदार्थों का उत्पादन करने के लिए विनिमय करते हैं। वर्षा प्रतिक्रियाएं एक पदार्थ का उत्पादन करती हैं जो अघुलनशील होती है जबकि एसिड-बेस प्रतिक्रियाएं घुलनशील, तरल या गैसीय प्रतिक्रिया उत्पादों का उत्पादन कर सकती हैं।

डबल रिप्लेसमेंट रिएक्शन कैसे काम करता है, इसका विवरण काल्पनिक यौगिकों एबी और सीडी के उदाहरण से देखा जा सकता है। ये ऐसे यौगिक हैं जहां परमाणु A और C ने क्रमशः परमाणु B और D के साथ बंध बनाए हैं। जब विलयन में रखा जाता है, तो वे धनावेशित आयनों A. में वियोजित हो जाते हैं⁺ और सी⁺ ऋणात्मक आवेशित आयनों के साथ B^- और डी^-.

दो धनात्मक आवेश वाले आयन अपने समान आवेशों के कारण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जैसा कि दो ऋणात्मक आवेशित आयन करते हैं। यह AD और CB को संभावित दोहरे प्रतिस्थापन रासायनिक प्रतिक्रिया के रूप में छोड़ देता है, जिसमें B और D आयन बदलते स्थान हैं। नए यौगिक अघुलनशील ठोस, घुलनशील ठोस, तरल या गैस हो सकते हैं। प्रतिक्रिया के विवरण के आधार पर, जिस प्रकार का पदार्थ उत्पन्न होता है, वह दर्शाता है कि प्रतिक्रिया हुई है या नहीं।

यदि कोई पदार्थ पानी में नहीं घुलता है, तो वह दोहरी प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में भाग नहीं ले सकता है। निम्नलिखित घुलनशीलता नियम यह अनुमान लगाने में मदद करते हैं कि कौन से पदार्थ घोल में प्रतिक्रिया करेंगे।

• नाइट्रेट लवण घुलनशील होते हैं।
  
• लिथियम, सोडियम और पोटेशियम जैसे क्षार धातु आयनों के लवण घुलनशील होते हैं।
  
• अमोनियम आयन लवण घुलनशील होते हैं।
• चांदी, पारा और सीसा के लवण को छोड़कर अधिकांश ब्रोमाइड, आयोडाइड और क्लोराइड लवण घुलनशील होते हैं।
• कैल्शियम, पारा, सीसा और बेरियम के लवण को छोड़कर अधिकांश सल्फेट लवण घुलनशील होते हैं।
• कैल्शियम, बेरियम और स्ट्रोंटियम के लवण को छोड़कर अधिकांश हाइड्रॉक्साइड लवण अघुलनशील होते हैं।
• क्षार धातुओं और अमोनियम को छोड़कर अधिकांश सल्फाइड, कार्बोनेट, फॉस्फेट और क्रोमेट अघुलनशील होते हैं।

विशिष्ट वर्षा प्रतिक्रियाएं एक अघुलनशील ठोस का उत्पादन करने वाले पानी के घोल में दो घुलनशील पदार्थों का परिचय देती हैं। उदाहरण के लिए, जिंक नाइट्रेट और सोडियम फॉस्फेट एक दोहरे प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया करते हैं। जिंक नाइट्रेट पानी में घुलनशील है क्योंकि यह नाइट्रेट नमक है और, हालांकि फॉस्फेट ज्यादातर अघुलनशील होते हैं, सोडियम एक क्षार धातु है, और इसलिए सोडियम फॉस्फेट घुलनशील है। दो पदार्थ आयनों का आदान-प्रदान सोडियम नाइट्रेट बनने के लिए करते हैं, जो समाधान में रहता है, और जिंक फॉस्फेट, जो अघुलनशील होता है और बाहर निकलता है।

अम्ल और क्षार विलयन में आयनित होकर हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्साइड आयन बनाते हैं। डबल रिप्लेसमेंट रिएक्शन में, एसिड से हाइड्रोजन आयन, बेस के हाइड्रॉक्साइड आयन के साथ जुड़कर पानी बनाता है, जो डबल रिप्लेसमेंट रिएक्शन उत्पादों में से एक है। अन्य उत्पाद प्रतिक्रिया में पेश किए गए शेष आयनों से बनते हैं।

एक साधारण अम्ल-क्षार अभिक्रिया जैसे हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) और सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) से लवण (NaCl) और जल प्राप्त होता है। अधिक जटिल अभिक्रिया में सोडियम कार्बोनेट घुल जाता है (Na₂सीओ₃) एचसीएल के पानी के घोल में। परिणामी दोहरी प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया NaCl और CO. उत्पन्न करती है₂ साथ ही पानी।

दोहरे प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं की प्रमुख विशेषताएं दो अभिकारकों की घुलनशीलता, समाधान में उनका आयनीकरण और परिणामी रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रमाण हैं। यदि एक अवक्षेप या गैस बनती है, तो एक रासायनिक प्रतिक्रिया हुई है, लेकिन कुछ एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं के लिए, उत्पाद तरल या घुलनशील नमक हो सकता है। ऐसे मामलों में, प्रतिक्रिया के साक्ष्य के लिए अतिरिक्त परीक्षणों की आवश्यकता हो सकती है।