置換と二重置換反応の違い

主な違い - 変位と二重変位反応

置換反応は、反応性化学種の存在下で発生します。非常に反応性の化学種は、化合物の陰イオンまたは陽イオンを置き換えることができます。この変位は、反応系列に従って発生します。反応系列は、最も反応性の高い元素から最も反応性の低い元素まで、それらの元素の反応性の順序を示す元素のリストです。したがって、要素が別の要素を置き換える能力についてのアイデアが得られます。この変位は、単一の変位または二重の変位として発生する可能性があります。置換と二重置換反応の主な違いは、置換反応では単一の化学種が置換されるのに対し、二重置換反応では 2 つの化学種が置換されることです。

対象となる主な分野

1.置換反応とは
– 定義、プロパティ、例
2.二重置換反応とは
– 定義、プロパティ、例
3.変位と二重変位反応の違いは何ですか
– 主な違いの比較

重要な用語:酸塩基反応、アルキル化、置換反応、二重置換反応、中和、沈殿、反応系列

変位反応とは

置換反応は、分子内の化学種を別の化学種で置き換えることによって発生する化学反応です。置換反応は、化合物中に存在する陽イオンまたは陰イオンに対して高い結合親和性を有する、より反応性の高い種の存在下で起こります。反応種は、金属元素、陰イオンまたは陽イオンであり得る。置換反応の一般的な形式は次のように与えられます。

A-B + C → A-C + B

上記の反応では、A-B 分子の B が C に置換されています。したがって、C は B よりも反応性の高い化学種です。置換反応を完了するには、A B と C の両方に対して結合親和性を持つ必要があります。B と C は、金属元素、陰イオン、または陽イオンのいずれかです。

変位する要素は、反応系列を見ることで予測できます。反応系列は、最も反応性の高い元素から最も反応性の低い元素の順に分類された元素のリストです。したがって、そのリストの上部にある要素は、リストの下部にある要素よりも反応性が高くなります。次に、下部にある要素を上部にある要素に簡単に置き換えることができます。

Zn_(s) + 2HCl_(aq) → ZnCl_2(aq) + H_2(g)

上記の反応は、亜鉛金属による H カチオンの置換を示しています。ここで、Zn は Cl アニオンに結合しています。

置換反応は、化合物からハロゲンを置換する際に一般的に使用されます。反応系列のハロゲンの順序は、F>Cl>Br>I です。これは、最も高い反応性がフッ素によって示され、最も低い反応性がヨウ素によって示されることを意味します。したがって、Br₂ を取得する必要がある場合 NaBr 溶液から液体を取り出すと、Cl をバブリングできます 分離法を用いて臭素液を分離する。反応を以下に示します。

NaBr_(aq) + Cl_2(g) → NaCl_(aq) + Br_2(aq)

最も反応性の低い元素が化合物に追加された場合、変位は発生しません。たとえば、金 (Au) はあまり反応性の金属ではないため、HCl などの一部の酸とさえ反応しません。

図 1:ナトリウム (Na) と水の反応

ナトリウムを水に加えると、爆発反応を示します。これは、ナトリウムの反応性が高いためです。ナトリウムは水と反応し、水酸化ナトリウム (NaOH) と水素ガス (H) を形成します。 ）。そこでは、ナトリウムが H-OH (水分子) の H を置き換えます。

二重置換反応とは

二重置換反応は、2 つの異なる分子間で 2 つのイオン種が交換される化学反応です。形成された生成物は、液体または固体のいずれかである新しい化合物です。この種の反応の一般的な形式を以下に示します。

P-Q + R-S → P-S + R-Q

反応物のイオン間の結合が壊れ、新しい結合が形成されます。これらの結合は、イオン結合または共有結合のいずれかです。一部の沈殿反応、酸塩基反応、アルキル化反応は、二重置換反応の良い例です。

Li₂ SO_4(aq) + BaCl_2(aq) → 2LiCl_(aq) + BaSO_4(s)

溶液からバリウムを取り除きたい場合は、硫酸リチウムを追加するだけです.次に硫酸バリウム (BaSO₄ ）、白い沈殿物が形成されます。ここでは、SO₄ 塩化バリウムの Cl イオン (BaCl₂ ）。ほとんどの二重置換反応は沈殿物を形成します。

図 2:水酸化ナトリウムと塩酸の中和反応

これらの二重置換反応は、酸塩基反応でも一般的です。それらは中和反応と呼ばれます。たとえば、NaOH (水酸化ナトリウム) と HCl (塩酸) の反応は、二重置換が起こる中和反応です。

NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + H₂ O_(l)

上記の反応では、Cl- イオンが OH- イオンに交換されます。新しい生成物は、塩化ナトリウム (NaCl) と水分子 (H₂ O).

変位と二重変位反応の違い

定義

変位反応: 置換反応は、分子内の化学種が別の化学種に置き換えられる化学反応です。

二重変位反応: 二重置換反応は、2 つの異なる分子間で 2 つのイオン種が交換される化学反応です。

変位

変位反応: 置換反応では、1 つの化学種が置換されます。

二重置換反応: 二重置換反応では、2 つの化学種が置換されます。

交換

変位反応: 置換反応では、1 つの化学種が置換されます。

二重置換反応: 二重置換反応では、2 つの化学種が置換されます。

反応性

変位反応: 置換反応は、化学種の反応性に基づいて発生します。

二重置換反応: 二重置換反応は、交換可能なイオンが化合物に含まれる場所で発生します。

結論

二重置換反応は、一種の置換反応です。どちらの反応でも、置換と置換が同時に起こります。置換と二重置換反応の主な違いは、置換反応では単一の化学種が置換されるのに対し、二重置換反応では 2 つの化学種が置換されることです。