REAKSI SUBSTITUSI GANDA: JENIS DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The substitusi ganda , perpindahan ganda atau metatesis reaksi adalah satu di mana pertukaran ion ganda terjadi antara dua senyawa, tanpa ini yang teroksidasi atau dikurangi. Ini adalah salah satu reaksi kimia paling dasar.

Ikatan baru dibentuk oleh gaya tarik elektrostatis yang besar antar ion. Demikian juga, reaksinya mendukung pembentukan spesies yang paling stabil, terutama molekul air. Gambar di bawah mengilustrasikan persamaan kimia umum untuk reaksi substitusi ganda.

Senyawa awal AX dan BY bereaksi dengan menukar "pasangannya" dan dengan demikian membentuk dua senyawa baru: AY dan BX. Reaksi ini terjadi jika dan hanya jika A dan Y lebih terkait daripada A dan B, atau jika ikatan BX lebih stabil dibandingkan dengan BY. Karena reaksinya adalah pertukaran ion sederhana, tidak ada ion yang memperoleh atau kehilangan elektron (reaksi redoks).

Jadi, jika A adalah kation dengan muatan +1 di senyawa AX, ia akan memiliki muatan +1 yang sama di senyawa AY. Hal yang sama berlaku untuk "surat-surat" lainnya. Jenis reaksi ini adalah pendukung reaksi asam basa dan pembentukan endapan.

Jenis

Penetralan

Asam kuat bereaksi dengan basa kuat untuk menghasilkan garam dan air yang dapat larut. Jika salah satu dari keduanya - asam atau basa - lemah, garam yang dihasilkan tidak terionisasi sepenuhnya; yaitu, dalam media berair yang mampu menghidrolisis. Demikian juga asam atau basa bisa dinetralkan dengan garam.

Di atas dapat kembali diwakili oleh persamaan kimia dengan huruf AXBY. Namun, karena keasaman Brønsted hanya diindikasikan oleh ion H ⁺ dan OH ^- , ini kemudian mewakili huruf A dan Y:

HX + BOH => HOH + BX

Persamaan kimia ini sesuai dengan netralisasi, yang merupakan reaksi antara asam HX dan basa BOH untuk menghasilkan HOH (H ₂ O) dan garam BX, yang mungkin larut atau tidak larut dalam air.

Kerangkanya dapat bervariasi sesuai dengan koefisien stoikiometri atau sifat asam (jika organik atau anorganik).

Pengendapan

Dalam jenis reaksi ini, salah satu produk tidak larut dalam medium, umumnya berair, dan mengendap (padatan mengendap dari sisa larutan).

Skemanya adalah sebagai berikut: dua senyawa larut, AX dan BY, dicampur dan salah satu produknya, AY atau BX, mengendap, yang akan bergantung pada aturan kelarutan:

AX + BY => AY (s) + BX

AX + BY => AY + BX (s)

Jika AY dan BX tidak dapat larut dalam air, pasangan ion yang menghasilkan interaksi elektrostatis terkuat akan mengendap, yang secara kuantitatif dapat tercermin dalam nilai konstanta kelarutan (Kps).

Namun, dalam kebanyakan reaksi pengendapan, satu garam larut dan yang lainnya mengendap. Kedua reaksi - netralisasi dan pengendapan - dapat terjadi dalam campuran zat yang sama.

Contoh

Contoh 1

HCl (aq) + NaOH (aq) => H ₂ O (l) + NaCl (aq)

Reaksi macam apa ini? Asam klorida bereaksi dengan natrium hidroksida, menghasilkan air dan natrium klorida sebagai konsekuensinya. Karena NaCl sangat larut dalam media berair, dan molekul air juga terbentuk, reaksi dalam Contoh 1 adalah salah satu reaksi netralisasi.

Contoh 2

Cu (NO ₃ ) ₂ (aq) + Na ₂ S (aq) => CuS (s) + 2NaNO ₃ (aq)

Baik ion H ⁺ maupun ion OH ^- tidak ada dalam reaksi ini , begitu juga dengan molekul air di sisi kanan persamaan kimia.

Tembaga (II) nitrat, atau cupric nitrate, menukar ion dengan natrium sulfida. Tembaga sulfida tidak larut, mengendap tidak seperti natrium nitrat, garam yang larut.

Larutan Cu (NO ₃ ) ₂ berwarna kebiruan, sedangkan larutan Na ₂ S berwarna kekuningan. Jika keduanya dicampur, warna akan hilang dan CuS mengendap, yaitu padatan kehitaman.

Contoh 3

CH ₃ COOH (aq) + NaOH (aq) => CH ₃ COONa (aq) + H ₂ O (l)

Sekali lagi, ini adalah reaksi netralisasi lainnya. Asam asetat bereaksi dengan natrium hidroksida membentuk garam natrium asetat dan molekul air.

Tidak seperti contoh 1, natrium asetat bukanlah garam yang terionisasi penuh, karena anion terhidrolisis:

CH ₃ COO ^- (aq) + H ₂ O (l) <=> CH ₃ COOH (aq) + OH ^- (aq)

Contoh 4

2HI (aq) + CaCO ₃ (s) => H ₂ CO ₃ (aq) + CaI ₂ (aq)

Dalam reaksi ini - yang meskipun tampaknya tidak netralisasi - asam hidroodat bereaksi sepenuhnya dengan batu kapur untuk menghasilkan asam karbonat dan kalsium iodida. Selanjutnya, evolusi panas (reaksi eksotermik) menguraikan asam karbonat menjadi karbon dioksida dan air:

H ₂ CO ₃ (aq) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l)

Reaksi keseluruhannya adalah sebagai:

2HI (aq) + CaCO ₃ (s) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l) + CaI ₂ (aq)

Selain itu, kalsium karbonat, garam basa, menetralkan asam hidroodat.

Contoh 5

AgNO ₃ (aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO ₃ (aq)

Perak nitrat menukar ion dengan natrium klorida, sehingga membentuk garam perak klorida yang tidak larut (endapan keputihan) dan natrium nitrat.

Contoh 6

2H ₃ PO ₄ (aq) + 3Ca (OH) ₂ (aq) => 6H ₂ O (l) + Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ (s)

Asam fosfat dinetralkan oleh kalsium hidroksida, akibatnya membentuk garam kalsium fosfat yang tidak larut dan enam mol molekul air.

Ini adalah contoh reaksi substitusi ganda dari kedua jenis: netralisasi asam dan pengendapan garam yang tidak larut.

Contoh 7

K ₂ S (aq) + MgSO ₄ (aq) => K ₂ SO ₄ (aq) + MgS (s)

Kalium sulfida bereaksi dengan magnesium sulfat, menyatukan ion S ^2– dan Mg ²⁺ dalam larutan untuk membentuk garam magnesium sulfida tak larut dan garam kalium sulfat terlarut.

Contoh 8

Na ₂ S (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H ₂ S (g)

Sodium sulfide menetralkan asam klorida, menghasilkan natrium klorida dan hidrogen sulfida.

Dalam reaksi ini, bukan air yang terbentuk (tidak seperti netralisasi yang paling umum) tetapi molekul non-elektrolitik hidrogen sulfida, yang bau telur busuk sangat tidak menyenangkan. H ₂ S keluar dari larutan dalam bentuk gas dan sisa spesies tetap terlarut.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning, hlm 150-155.
2. Quimicas.net (2018). Contoh Reaksi Substitusi Ganda. Diperoleh 28 Mei 2018, dari: quimicas.net
3. Reaksi Metatesis. Diperoleh pada 28 Mei 2018, dari: science.uwaterloo.ca
4. Khan Academy. (2018). Reaksi penggantian ganda. Diperoleh pada 28 Mei 2018, dari: khanacademy.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 Mei 2016). Definisi Reaksi Penggantian Ganda. Diperoleh pada 28 Mei 2018, dari: thinkco.com