Reacciones de desplazamiento.

 

Las reacciones de desplazamiento son reacciones en el cual átomos de un elemento reemplazan a átomos de otro elemento en un compuesto, todas las reacciones de desplazamiento simple son reacciones denominadas redox, los elementos que están en un estado de oxidación cero se hacen iones. Estas reacciones simples de desplazamiento se pueden agrupar en tres tipos,

 

Un metal de un elemento desplaza a un ion metálico de otro elemento en solución

Un metal de un elemento desplaza gas hidrogeno de un ácido o del agua

Un elemento halógeno desplaza a otro elemento halógeno

 

 

Estudiaremos dos tipos de reacciones de desplazamiento:

 

   A) Aquellas en las cuales al tratar un metal con un ácido se produce una sal y se desprende hidrogeno.

 

Ácido + Metal ------>  Sal + H2

 

Aquellas en las cuales al tratar una sal  con un metal, se produce otra sal y se deposita otro metal.

 

Sal 1 + Metal 1 -------> Sal 2 + Metal 2

 

En estos dos tipos de reacciones, se verifica que un elemento ocupa el lugar de otro en un compuesto, es decir lo desplaza. Es evidente que este tipo de reacciones no pueden producirse en cualquier sentido. Es decir, habrá reacciones posibles y reacciones no posibles.

 

A) Reacciones de ácidos sobre metales.

 

Experimentalmente se encuentra que hay un grupo de metales que pueden desplazar el hidrogeno de los ácidos.

Son reacciones posibles:

 

2 ClH + Zn  ------ >  Cl2 Zn + H2

SO4H2 + Zn  ------>  SO4 Zn + H2

2 Cl H + Fe  ------ >  Cl2 Fe + H2

SO4 H2 + Fe  ------ >  SO4 Fe + H2

 

Si escribimos algunas de estas reacciones en forma iónica tenemos:

 

2 Cl -  +  2 H+  +   Zn ------>  2 Cl -   +  Zn2+ + H2  

 

Ya que los iones cloruro permanecen inalterados, es decir, existen antes y después de la reacción, podemos decir que la reacción producida es la siguiente,

 

2 H+  +   Zn ------>    Zn2+ + H2  

Recordando lo visto en la teoría electrónica de la valencia, diremos que para que el cinc pase a ser ion cinc, deberá perder dos electrones,

Zn – 2 e ------>  Zn2+

 

En tanto el ion hidrogeno pasa hacer átomo de hidrogeno, que por unión covalente forma la molécula de H2, ganado un electrón por cada ion.

2 H+  + 2e ------>  H2

 

Podemos decir que esta reacción se produce porque el cinc cede electrones al ion hidrogeno, todo metal que pueda ceder electrones  al ion hidrogeno, lo desplazara de los ácidos.

 

B) Reaccion de sales con metales.

 

Tambien en estos casos, hay metales que pueden desplazar a otros de sus compuestos.

Si en una solucion de sulfato cuprico se sumerge un clavo de hierro, se observa que el color de la solucion cambia y que sobre el clavo se depositan pequeñas particulas rojizas. La reaccion seria,

 

SO4 Cu + Fe ------>  SO4 Fe + Cu

En forma ionica,

 

SO4 2-  + Cu2+ + Fe ------> SO4 2-  +  Fe2+ + Cu

Ya que el ion sulfato permanence inalterado , la reaccion ionica sera ,

 

Cu2+ + Fe ------> Fe2+ + Cu

 

Desde el punto de vista electronico podemos escribir,

 

Cu2+ + 2 e- -------> Cu

Fe - 2 e- -------> Fe2+ Cu

Es decir, la reaccion se produce porque el hierro cede electrones al ion cuprico.

En general diremos que un metal puede desplazar a otro de sus sales, siempre que pueda ceder electrones al ion correspondiente.

 

Diversos ejemplos.

 

1.

2.

Un metal de zinc se introduce en un recipiente que contiene una solucion de sulfato de cobre, observando el color de la solucion a medida que trascurre el tiempo se ve que la misma es azul inicialmente y que la intensidad de este color se va atenuando con el tiempo, luego de unos dias se observan un numero de perforaciones en el zinc.

El zinc es mas reactivo que el cobre y desplaza al cobre del sufato de cobre, es de hacer notar que esta reaccion entrega calor, la reaccion es exotérmica.

 

Zn (solido) + SO4 Cu (solucion) ------>  SO4 Zn (solucion) + Cu (solido)

solucion de sulfato de cobre de color azul ----> solucion de sulfato de zinc incolora

 

Las reacciones de desplazamiento exotérmicas tienen la propiedad que potencialmente pueden producir grandes cantidades de calor, como nos muestra el siguiente ejemplo, denominada reacción pirotécnica.

 

3.

 

Referencias.

Some Common Types of Chemical Reactions.

Reactions of displacement.

 

Eduardo Ghershman , 2.09.2006

 

Enlaces.

 

Galileo

 

 

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