初中化學/複分解反應
複分解反應是四種基本反應類型中的一種,其基本定義是兩種化合物相互交換成分,生成兩種新的化合物。
在進一步學習之前,您需要有「常見的化合物(酸、鹼、鹽)」和「物質組成的表示」基礎。
特點
[編輯]以下是幾個常見的複分解反應的化學方程式:
⒈
⒉
⒊
化合價
[編輯]我們先觀察上面幾個化學方程式。
僅憑肉眼可能無法看出規律,我們這裏以第一個方程式為例。
在這個反應中,硝酸銀中的銀元素與氯化氫中的氯元素形成難溶於水的氯化銀沉澱,同時硝酸銀中的硝酸根與氯化氫中的氫元素形成硝酸。但是銀元素、氫元素反應前後的化合價都是+1,而硝酸根和氯元素反應前後的化合價也都是-1。至此,我們可以歸結出第一個結論:複分解反應前後元素的化合價不變。
生成物狀態
[編輯]還是上面的幾個化學方程式。
我們可以清楚地發現,除了第一個反應存在疑慮以外,第二、第三個反應都不能發生「逆反應」,即:氯化鈉無法和水發生反應,氯化鈣、水、二氧化碳均不能發生反應。在證明第一個反應不能發生逆反應之前,我們先講出概念:複分解反應一定有氣體或沉澱或水生成。
我們先補充一個知識,這個知識教科書內沒有強調,但了解它有助於我們更好地證明第一個反應也不是可逆反應:複分解反應的實質是發生複分解反應的兩種化合物在水溶液中交換離子。在水中形成和NO3-,HCl在水中形成和。將兩種溶液倒入一個燒杯中,假設時間暫停,現在水中已經有Ag+、NO3-、H+、Cl-四種離子了。這個時候,時間繼續,顏色不同的陰陽離子分別交換,重新結合成兩種新物質,即AgCl和HNO3。我們假設二者還能反應,但是在AgCl和HNO3反應生成和HCl的同時,HCl又和反應生成AgCl等。用開玩笑的話來說,還沒有站穩腳跟,就變回AgCl了。
反應前提
[編輯]化合物發生複分解反應需滿足以下條件:
酸 | 鹼 | 鹽 | |
---|---|---|---|
酸 | (不反應) | (任一) | 酸 |
鹼 | (任一) | (不反應) | (二者) |
鹽 | 酸 | (二者) | (二者) |
註:(任一)意為兩種化合物中只要有一種可溶於水就可以發生複分解反應;
(二者)意為兩種化合物必須都可溶於水才可以發生複分解反應;
「酸」意為兩種化合物中只要酸可溶於水就可以發生複分解反應。
中和反應
[編輯]中和反應是複分解反應的一種,但中和反應不是基本反應類型之一。酸和鹼反應生成鹽和水的反應為中和反應。
中和反應同樣具備複分解反應的各種特點。
氫氧化鈉和鹽酸反應是一個典型的複分解反應,化學方程式如下:
中和反應發生時總會放出熱量,且在酸和鹼完全反應的時候,溶液的溫度最高。
在酸和鹼恰好完全反應時,反應容器中指剩下水和鹽,這個時候溶液總是呈中性,因為使酸有共性的氫離子和使鹼有共性的氫氧根離子已經結合成為水。我們據此得出中和反應的實質為酸溶液中的氫離子和鹼溶液中的氫氧根離子結合生成水。用離子方程式(不要求掌握)表示如下:
中和反應同時與改良酸性土壤、處理化工廠廢水、緩解胃酸過多引起的胃痛甚至緩解昆蟲叮咬引起的酸痛都有所關係。