Çift Yer Değiştirme Reaksiyonu nedir?

İki iyonize bileşik, iki yeni madde üretmek için iyonları değiştirdiğinde çift değiştirme reaksiyonu gerçekleşir. Reaksiyona giren maddeler bir su çözeltisinde ayrışır ve pozitif veya negatif iyonlar yer değiştirir. Ortaya çıkan yeni maddeler ya çözelti içinde kalır, gaz olarak kaçar ya da çözünmeyen bir reaksiyon ürünü olarak çökelir. Çift yer değiştirme reaksiyonları, çeşitli asit-baz reaksiyonları dahil olmak üzere birçok form alabilir. Çözünürlük kuralları, hangi maddelerin çift yer değiştirme reaksiyonlarında yer alabileceğini ve hangi reaksiyon ürünlerinin çözelti dışında çökeceğini tahmin etmeye yardımcı olur.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Çift yer değiştirme reaksiyonu, reaktanların iyonlaştığı ve pozitif veya negatif iyonların iki yeni madde üretmek için yer değiştirdiği bir çökelme veya asit-baz reaksiyonudur. Asit-baz reaksiyonları çözünür, sıvı veya gazlı reaksiyon ürünleri üretebilirken, çökelme reaksiyonları çözünmeyen bir madde üretir.

Bir çift yer değiştirme reaksiyonunun nasıl çalıştığının ayrıntıları, varsayımsal AB ve CD bileşikleri örneğiyle görülebilir. Bunlar, A ve C atomlarının sırasıyla B ve D atomları ile bağ oluşturduğu bileşiklerdir. Çözeltiye yerleştirildiklerinde pozitif yüklü A iyonlarına ayrışırlar.⁺ ve C⁺ negatif yüklü iyonlarla birlikte B^- ve D^-.

İki pozitif yüklü iyon, iki negatif yüklü iyon gibi benzer yükleri nedeniyle birbirini iter. Bu, AD ve CB'yi B ve D iyonlarının yer değiştirdiği potansiyel çift değiştirme kimyasal reaksiyonu olarak bırakır. Yeni bileşikler, çözünmeyen bir katı, çözünür bir katı, bir sıvı veya bir gaz olabilir. Reaksiyonun ayrıntılarına bağlı olarak, üretilen maddenin türü bir reaksiyonun gerçekleşip gerçekleşmediğini gösterir.

Bir madde suda çözünmezse, çift yer değiştirme reaksiyonunda yer alamaz. Aşağıdaki çözünürlük kuralları, çözeltide hangi maddelerin reaksiyona gireceğini tahmin etmeye yardımcı olur.

• Nitrat tuzları çözünür.
  
• Lityum, sodyum ve potasyum gibi alkali metal iyonlarının tuzları çözünür.
  
• Amonyum iyon tuzları çözünür.
• Gümüş, cıva ve kurşun tuzları dışında çoğu bromür, iyodür ve klorür tuzları çözünürdür.
• Kalsiyum, cıva, kurşun ve baryum tuzları dışında çoğu sülfat tuzları çözünür.
• Kalsiyum, baryum ve stronsiyum tuzları dışında çoğu hidroksit tuzları çözünmez.
• Çoğu sülfür, karbonat, fosfat ve kromat, alkali metaller ve amonyum dışında çözünmez.

Tipik çökelme reaksiyonları, çözünmeyen bir katı üreten bir su çözeltisine iki çözünür madde sokar. Örneğin, çinko nitrat ve sodyum fosfat, bir çift değiştirme reaksiyonunda reaksiyona girer. Çinko nitrat, bir nitrat tuzu olduğu için suda çözünür ve fosfatlar çoğunlukla çözünmez olmasına rağmen, sodyum bir alkali metaldir ve bu nedenle sodyum fosfat çözünür. İki madde, çözeltide kalan sodyum nitrat ve çözünmeyen ve çöken çinko fosfat olmak üzere iyonları değiştirir.

Asitler ve bazlar çözelti içinde iyonlaşarak hidrojen ve hidroksit iyonları oluşturur. Bir çift yer değiştirme reaksiyonunda, asitten gelen hidrojen iyonu, çift yer değiştirme reaksiyonu ürünlerinden biri olan suyu oluşturmak için bazın hidroksit iyonu ile birleşir. Diğer ürünler, reaksiyona giren kalan iyonlardan oluşur.

Hidroklorik asit (HCl) ve sodyum hidroksit (NaOH) gibi basit bir asit-baz reaksiyonu, bir tuz (NaCl) ve su verir. Daha karmaşık bir reaksiyon, sodyum karbonatı (Na₂CO₃) bir su HCl çözeltisi içinde. Ortaya çıkan çift değiştirme reaksiyonu, NaCl ve CO verir.₂ hem de su.

Çift yer değiştirme reaksiyonlarının temel özellikleri, iki reaktantın çözünürlüğü, çözeltide iyonlaşmaları ve ortaya çıkan kimyasal reaksiyonun kanıtıdır. Bir çökelti veya gaz oluşursa, kimyasal bir reaksiyon meydana gelmiştir, ancak bazı asit-baz reaksiyonları için ürün sıvı veya çözünür bir tuz olabilir. Bu gibi durumlarda, bir reaksiyonun kanıtı için ek testler gerekebilir.