设为首页收藏本页资料仓库证券大数据English Data
资料仓库 > 维基百科镜像 >  置换反应

置换反应

2021-02-26 12:10:17
  • 化学主题

置换反应又称单置换反应,是指一种元素或化合物的离子根与一种离子化合物发生的反应,狭义氧化还原反应是置换反应的一种,且必为广义的氧化还原反应。在反应中,关键在于还原性或氧化性的强弱,还原性或氧化性强的物质与相对较弱的物质进行置换。置换反应是无机化学反应的基本类型之一,指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。


铁 +硫酸铜+硫酸亚铁


上面是一个置换反应的例子,反应前后各元素氧化态可能改变。
在置换反应中,只会有正离子或负离子的其中一方进行置换,没有进行反应的离子为旁观离子。上面的例子中硫酸根旁观离子

反应式

在置换反应中,一般可以有两种化学式,一种是标准的化学方程式,另一种是离子化学式(半化学式)。

基于旁观离子并没有进行化学反应,因此在化学方程式中省略旁观离子的部分,并得出离子化学式。因此,离子化学式的左右两方也带有相同的电荷。

例子

假使A和B的离子电荷为2+,X为2-。

  • 化学式:A(s)+BX(aq)→B(s)+AX(aq){\displaystyle{\rm{A_{(s)}+BX_{(aq)}\rightarrow B_{(s)}+AX_{(aq)}}}}
    • 实例:Fe(s)+CuS(aq)→Cu(s)+FeS(aq){\displaystyle{\rm{Fe_{(s)}+CuS_{(aq)}\rightarrow Cu_{(s)}+FeS_{(aq)}}}}
  • 离子化学式:A+B2+→B+A2+{\displaystyle{\rm{A+B^{2+}\rightarrow B+A^{2+}}}}
    • 实例:Fe+Cu2+→Cu+Fe2+{\displaystyle{\rm{Fe+Cu^{2+}\rightarrow Cu+Fe^{2+}}}}

置换条件

发生反应的条件主要是看金属的活性序,且一定发生在水中(狭义氧化还原反应不一定)。活性序排在前面的金属可以与排在后面的金属置换,因为排在愈前面的金属愈容易失去电子。当水溶液中的离子化合物不止一种时,则会先和活性序较后面的金属离子反应,如果活性序是排在能与直接反应的金属,则包括水分子中的氢离子在内。

狭义氧化还原与置换反应的比较

狭义氧化还原反应一定有的参与,而置换反应则不用。

C+H2O{\displaystyle{\ce{C + H2O}}}==△{\displaystyle{\overset{\bigtriangleup}{==}}}CO↑+H2↑{\displaystyle{\ce{CO ^ + H2 ^}}}

2Mg+CO2{\displaystyle{\ce{2Mg + CO2}}}==△{\displaystyle{\overset{\bigtriangleup}{==}}}2MgO+C{\displaystyle{\ce{2MgO + C}}}

2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2↑{\displaystyle{\ce{2Fe + 3H2O =Fe2O3 + 3H2 ^}}}(加热会使反应加速)

上面为狭义氧化还原反应的例子

参见