复分解

复分解

化学术语
复分解反应(double replacement reaction),四大基本反应类型之一,复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。复分解反应的实质是:发生复分解反应的两种物质在水溶液中交换离子,结合成难电离的物质——沉淀、气体或弱电解质(最常见的为水),使溶液中离子浓度降低,化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。可简记为AB+CD=AD+CB。[1]
  • 中文名:复分解反应
  • 英文名:double decomposition reaction
  • 应用学科:化学
  • 特点①:反应后,阴阳离子相互交换
  • 特点②:反应前后,元素化合价不变

概念

复分解反应是重要的四种基本化学反应类型之一,同时它也是酸、碱、盐相互反应的核心内容。   

即:AB+CD=AD+CB   

生成物中有沉淀或有气体或有弱电解质。这是能够观察到的宏观现象,生成沉淀、气体或弱电解质都会使溶液中离子浓度减小,反应沿着正向进行。复分解反应的特点:化合物反应物与生成物均为化合物;相交换,反应物相互交换成分;价不变,反应物,生成物的化合价都不变。   

实质

从宏观角度来说,反应能否发生是有特定条件的。对生成物而言,两种化合物之间进行成分交换后生成的另外两种化合物中必有弱电解质、气体或沉淀;对反应物而言,当反应物中没有酸时,反应物要均可溶于水时反应才能发生。   

依据概念和反应条件进行微观探析:复分解反应只是两种化合物之间相互交换离子成分,反应前反应物中各离子是以一定比例共存的,在反应前后各元素化合价不变,离子种类和个数不变,但随反应的持续发生,溶液中自由移动的离子浓度不断减小。    即复分解反应是电解质在溶液中发生的离子间相互反应。当溶液中存在的某些离子能互相结合而使其浓度迅速减小的话,那么离子就向减小离子浓度的方向进行。   

发生条件

复分解反应共可以分为以下五种类型,实质上,除了对生成物有要求外,复分解反应的发生对反应物也有一定的要求,即当反应物中没有酸时,反应物要均可溶于水,现归纳对比如下:   

①酸+金属氧化物→盐+水   

②酸+碱→盐+水   

③酸+盐→新酸+ 新盐   

④碱+盐→新碱+ 新盐(反应物要均可溶于水)   

⑤盐+盐→新盐+ 新盐(反应物要均可溶于水)   

复分解反应能够发生的三个条件(即生成物中有沉淀或有气体或有弱电解质),长期以来有效地指导了科学实验和生产实践。通过实践表明:反应中因温差或浓度的原因能析出一种物质或复盐,复分解反应也能发生。   

复分解反应不仅仅发生在酸碱盐中,在有机化学中也有复分解反应的应用,2005年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,以表彰他们在烯烃复分解反应研究方面所取得的成绩。这三位科学家分别是法国石油学院的伊夫.肖万、美国麻省理工学院的罗伯特.格拉布和加利福尼亚州加州理工学院的理查德.施罗克。他们发现了烯烃复分解反应的“交换舞伴”的肖万机理,即:烯烃复分解反应是金属卡宾化合物的催化作用下,烯烃里的碳碳双键被拆散、交换、重组,形成新分子的过程。   

示例

复分解反应是指由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。复分解反应主要是酸、碱、盐之间发生的化学反应,某些金属氧化物跟酸也能发生复分解反应。即   

AB+CD=AD+CB   

(1)酸与碱的中和反应。例如:   

HCI+NaOH=NaCl+H2O   

H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O   

(2)碱与盐反应生成另一种碱和另一种盐。例如:   

2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2 ↓+Na2SO4   

3KOH+FeCl3=3KCI+Fe(OH)3 ↓   

(3)酸与盐反应生成另一种酸和另一种盐。例如:   

BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCI   

(4)盐与盐反应生成另两种新盐。例如:   

AgNO3+NaCI=AgCl ↓+NaNO3   

BaCl2+Na2SO4=BaSO4 ↓+2NaCl   

可见,中和反应一定是复分解反应,但复分解反应不一定是中和反应。   

应用

熟练掌握部分酸碱盐的溶解性,可据此快速判断一个复分解反应能否发生。在实际应用中,溶解性表包括的物质较多,单纯记忆其溶解性就显得比较混乱。但只要将其归类,并找出表中的异同之处,编成口诀,那么,溶解性表的工具使用就会被很好的体现,且用途广泛。

阳离子阴离子

OH-

NO3-

Cl-

SO42-

CO32-

H+

溶、挥

溶、挥

溶、挥

NH4+

溶、挥

K+

Na+

Ba2+

Ca2+

Mg2+

Al3+

-

Mn2+

Zn2+

Fe2+

Fe3+

-

Cu2+

-

Ag+

-

(注:此为20℃的情况。“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“挥”表示挥发性,“-”表示那种物质不存在或遇到水就分解了)

溶解性表口诀1:   

钾钠铵盐硝酸盐,均可溶于水中间。   

硫酸盐中钡不溶,氯化盐中银不溶。   

碳酸钾钠铵盐溶,氢氧钾钠钙钡溶。   

溶解性表口诀2:   

酸除硅酸全可溶,碱溶钾钠铵钡钙。   

钾钠铵盐硝酸盐,全部溶解不困难。   

氯化银和硫酸钡,两种沉淀记心间。   

碳酸盐除钾钠铵,其余皆不溶于水。   

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