If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Pokud používáš webový filtr, ujisti se, že domény: *.kastatic.org and *.kasandbox.org jsou vyloučeny z filtrování.

Hlavní obsah

Reakce s podvojnou záměnou

Ukážeme si, co jsou podvojné záměny a jak je rozpoznávat. Typickými příklady takových reakcí jsou neutralizace či srážecí reakce. 

Co je to podvojná záměna?

Podvojná záměna je spolu se slučováním (syntézou), rozkladem (analýzou) a vytěsněním (substitucí) druhem chemické reakce. Od ostatních druhů reakcí se odlišuje tím, že ze dvou chemických látek vznikají jiné dvě chemické látky. Obecná rovnice podvojné záměny vypadá takto:
A+B+C+DA+D+C+B
Reakce si můžeme představit jako výměnu kationtů nebo aniontů, tedy pouze jednoho z toho, zkrátka tak abychom neskončili se stejnými látkami, se kterými jsme začali. Rozpouštědlem pro podvojnou záměnu je obvykle voda a výchozí látky a produkty jsou obvykle iontové sloučeniny.
Zde je příklad podvojné záměny:
BaCl2(aq)+Na2SO4(aq)BaSO4(s)+2NaCl(aq)
V tomto příkladu máme kationty Ba2+ a Na+, a anionty Cl a SO42. Pokud jedno z toho prohodíme (anionty nebo kationty, ale ne oboje), dostaneme jako produkty BaSO4 a NaCl.

Srážecí a neutralizační reakce

Poznat, že se jedná o podvojnou záměnu, je obvykle poměrně jednoduché, prostě musí odpovídat obecné rovnici. Rozhodnout, zda k reakci opravdu dojde, může být obtížnější, proto se hodí se trochu zorientovat v nejběžnějších ukázkách podvojných záměn. V tomto článku si rozebereme dva nejznámější typy: srážecí a neutralizační reakce.
Srážecí reakce nastává, když dvě rozpustné iontové sloučeniny vytvoří novou iontovou sloučeninu, která není rozpustná (skoro vždy se jedná o rozpustnost ve vodě. Jedním z příkladů je reakce dusičnanu olovnatého a jodidu draselného. Obě sloučeniny jsou bílé krystalické látky, které lze rozpustit ve vodě, za vzniku bezbarvých roztoků. Slitím těchto roztoků nastane reakce:
Pb(NO3)2(aq)+2KI(aq)2KNO3(aq)+PbI2(s)
Dochází ke vzniku sraženiny, která má nádherně zlatou barvu. Fotografie vznikající sraženiny je na následujícím obrázku:
Vznikající sraženina jodidu olovnatého při slití dvou čirých roztoků: dusičnanu olovnatého a jodidu draselného.
Smísením vodných roztoků dusičnanu olovnatého a jodidu draselného vzniká nerozpustný jodid olovnatý. Obrázek převzat z: PRHaney Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3.0
Nerozpustný produkt této reakce se nazývá sraženina. Rozpouštědlo a rozpustné složky reakce se nazývají supernatant nebo zbytkový roztok. Abychom zjistili, zda dojde ke srážení, je potřeba si zjistit rozpustnost reaktantů a produktů. Tvorba pevné sraženiny je hnací silou, díky níž reakce postupuje směrem ke vzniku produktů.
Ujisti se, že to chápeš, tak že si zkusíš odpovědět na otázku: Co je v supernatantu v případě uvedené reakce?
Neutralizační reakce jsou dalším typem podvojné záměny, ke kterému dochází mezi kyselinou a zásadou. Příkladem neutralizační reakce je toto:
HF(aq)+NaOH(aq)H2O+NaF(aq)
kyselina+zásadaH2O+sůl
Při neutralizačních reakcích ve vodě obecně vzniká voda a nová iontová sloučenina, které také říkáme sůl. Když máme zjistit, zda se jedná o neutralizaci, je klíčové rozpoznat, že se jedná o reakci kyseliny a zásady. Jakmile si toto uvědomíme, lze předpovědět, že pokud máme silnou kyselinu a/nebo silnou zásadu jako reaktant, tak reakce bude probíhat směrem ke vzniku soli a vody.
Zábavná neutralizační reakce, kterou možná znáš, je reakce jedlé sody, neboli hydrogenuhličitanu sodného, NaHCO3 – s octem – což je směs vody s kyselinou octovou, CH3COOH(aq)—kdy vzniká kyselina uhličitá — H2CO3—a octan sodný —NaCH3COO. Pokud to znáš, asi se ti vybaví, jak to bouřlivě šumí a bublá, protože tuto neutralizační reakci doprovází ještě vznik plynu, kde se kyselina uhličitá rozkládá na oxid uhličitý – bublinky a vodu.
Všimněme si, že podvojnou záměnu lze zapsat do úplných, úplných iontových nebo čistě iontových rovnic. V tomto článku píšeme pouze úplnou rovnici, ale doporučujeme si vyzkoušet si ji přepsat na iontovou rovnici.

Příklad: Předpovídání a vyčíslování podvojné záměny

Podívejme se na příklad, kde neznáme produkty:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)
Napřed můžeme identifikovat kationty a anionty, které se budou vyměňovat. Kationty jsou H+ a Ba2+, a anionty jsou SO42 a OH. Záměnou aniontů získáme produkty H2O a BaSO4:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)H2O+BaSO4
Vidíme, že tato podvojná záměna je také neutralizace, protože reaguje kyselina sírová, což je silná kyselina, s hydroxidem barnatým, silnou zásadou. Jak je to s rozpustností síranu barnatého? Podíváme-li se na pravidla rozpustnosti, zjistíme, že síran barnatý je nerozpustný a měl by z roztoku vypadnout jako sraženina. To znamená, že naše reakce je současně také srážecí! To můžeme také vyznačit do rovnice přidáním symbolu (s) za BaSO4.
Ale ještě není hotovo. Naše reakce není vyčíslená, protože počet vodíků a kyslíků na obou stranách se neshoduje. Můžeme to opravit tak, že navýšíme počet molekul vody H2O na 2, abychom získali vyčíslenou rovnici:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)2H2O+BaSO4(s)

Shrnutí

Při podvojné záměně reagují dvě iontové sloučeniny a dochází k záměně buď jejich aniontů nebo kationtů. Srážecí reakce a neutralizační reakce jsou dva běžné typy podvojné záměny. Při srážecí reakci vzniká nerozpustný produkt ze dvou rozpustných reaktantů a srážení lze předpovědět ze znalostí o rozpustnosti iontových látek. K neutralizačním reakcím dochází, pokud reaguje kyselina se zásadou, neutralizační reakce probíhají, pokud je reaktantem silná kyselina a/nebo silná zásada (báze).

Zkus si to!

Příklad 1

Jaké produkty budou vznikat z uvedených reaktantů podvojnou záměnou?
FeCl3(aq)+Ba(OH)2(aq)
Vyber 1 odpověď:

Příklad 2

O jaký druh reakce se jedná v předchozím příkladě?
Vyber všechny správné odpovědi.

Chceš se zapojit do diskuze?

Zatím žádné příspěvky.
Umíš anglicky? Kliknutím zobrazíš diskuzi anglické verze Khan Academy.