Reazioni di scambio semplice
Classificazione e spiegazione delle reazioni di scambio o di spostamento
Le reazioni di scambio o di spostamento sono quelle reazioni chimiche nelle quali un elemento libero (A) sostituisce e prende il posto di un elemento (B) presente nel composto (BC)
Le reazioni di scambio semplice sono schematizzate nel seguente modo e comportano una variazione del numero di ossidazione:
A + BC → AC + B
Appartengono a questa categoria le seguenti reazioni:
Reazioni di spostamento dell'idrogeno H2
1) metallo + H2O → idrossido + H2
Esempio:
2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g)
Questa reazione è data dai metalli del I e del II gruppo e da altri metalli come ad esempio alluminio e zinco.
In realtà, la reazione dell'alluminio anche se possibile da un punto di vista teorico, ai fini pratici non è realizzabile a causa dello strato protettivo di ossido che ricopre il metallo.
2) metallo + HCl → sale + H2
Esempio:
Ni(s) + 2 HCl(aq) → NiCl2(aq) + H2(g)
È una reazione di scambio semplice con formazione di idrogeno che si ottiene facendo reagire un metallo con un acido non ossidante.
Elementi come Al, Zn, Sn, Fe, Ni, inerti con l'acqua, riescono a spostare l'idrogeno degli acidi.
Altri elementi come ad esempio Au, Ag, Cu, Hg, Pt, resistono anche agli acidi.
Reazioni di spostamento dei metalli dalle soluzioni dei loro ioni
3) metallo + sale1 → metallo1 + sale2
Esempio:
Cu(s) + 2 AgNO3(aq) → 2 Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)
Secondo la seguente scala, in cui gli elementi sono ordinati secondo una reattività decrescente
Ca, Li, Na > Mg > Al > Zn > Fe > (H2) > Ni > (C) > Pb > Cu > Hg > Ag > Au
il metallo più reattivo riesce a spostare il metallo meno reattivo cedendogli elettroni.
Cu + ZnSO4 → Zn + CuSO4 (reazione impossibile perché un elemento meno reattivo non può spostare un elemento più reattivo)
CuSO4 + Sn → Cu + SnSO4 (reazione possibile)
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Bilanciamento della reazione tra Mg e HCl
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