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.
Eduardo Ghershman , 2.09.2006
Enlaces.
