Reacción de desplazamiento único: definición y ejemplos

¿Qué es una reacción de desplazamiento único?

Imagine reemplazar algo que posee: un automóvil, una batería o un teléfono celular. Por lo general, reemplazamos estos objetos con algo similar, pero mejor, como el último modelo de su teléfono. Reemplazamos nuestras posesiones porque los reemplazos se adaptarán mejor a nuestros propósitos o porque nos servirán mejor en el futuro. Esto es comparable a las reacciones de un solo desplazamiento en química.

Una reacción de desplazamiento único , también conocida como reacción de reemplazo único , es un tipo de reacción química en la que un elemento reacciona con un compuesto y ocupa el lugar de otro elemento en ese compuesto. Este tipo de reacción generalmente se representa así:

Aquí, A reemplaza a B en el compuesto BC. Pero, ¿cómo sabemos qué átomos o iones pueden reemplazarse entre sí? Analicemos esto en la siguiente sección.

Serie de actividades de metales y no metales

Tal como dijimos anteriormente, generalmente reemplazamos algo si el reemplazo es mejor o se adapta mejor a nuestros propósitos. El reemplazo suele ser similar al objeto original. De la misma manera, para una reacción de un solo desplazamiento, un elemento solo puede ser reemplazado si el elemento que ocupa su lugar es más reactivo. Para las reacciones de desplazamiento único, un metal reemplaza a un metal y un no metal reemplaza a un no metal. En la tabla periódica, podemos ver dónde se encuentran los metales y los no metales. Los metales están ubicados en el lado izquierdo de las escaleras y los no metales están ubicados en el lado derecho de las escaleras.

¿Cómo sabemos qué elemento puede reemplazar a otro? Nos referimos a la serie de actividades. Esto nos dice la reactividad de metales y no metales. Un metal más reactivo reemplaza a un metal menos reactivo. Un no metal más reactivo reemplaza a un no metal menos reactivo.

Si miramos la serie de actividad de los metales, vemos que H está incluido, aunque H no es un metal. Esto se debe a que, para las reacciones de desplazamiento único, el H generalmente se comporta como un metal en las reacciones químicas. En la serie de actividad de los metales, podemos decir que Li puede reemplazar a K en una reacción de desplazamiento simple porque Li es más reactivo que K. Lo mismo puede decirse de los no metales: F puede reemplazar a Br en una reacción de desplazamiento simple porque F es más reactivo que el Br. Br tiene relativamente la misma reactividad que O.

Por ejemplo, en esta reacción, Cu reemplaza a Ag porque Cu es más reactivo que Ag. Podemos confirmarlo observando la serie de actividad de los metales.

Siempre es importante predecir correctamente los productos de la reacción química y asegurarse de que la ecuación química final esté equilibrada. En esta reacción, muestra cómo equilibramos la ecuación química. Ponemos un coeficiente 2 delante de AgNO3 y Ag para equilibrar el número de átomos de Ag y de NO3 en ambos lados.

Ahora, en esta reacción química, un no metal más reactivo reemplaza a un no metal menos reactivo. En este caso, el Cl reemplaza al Br porque el Cl es un no metal más reactivo.

Debemos tener en cuenta que cuando Cl reemplaza a Br, Br tiene un subíndice de 2 en el lado de los productos. Esto se debe a que Cl y Br están en el mismo grupo en la tabla periódica, por lo que sabemos que se comportan de manera similar.

Cómo completar una reacción de desplazamiento único

Para completar una reacción de desplazamiento único, tenemos que seguir algunos pasos para asegurarnos de que nuestros productos y nuestra reacción final sean correctos.

Paso uno: Determine si ocurrirá la reacción.

La reacción solo continuará si el elemento que reemplaza al elemento original es más reactivo. Para esta reacción, la pregunta es, ¿puede Zn reemplazar a H? Necesitamos referirnos a la serie de actividades. Esto nos dice que el Zn puede reemplazar al H, por lo que ocurrirá esta reacción.

Paso dos: Determine los productos.

Cuando H es reemplazado por Zn, H se presentará naturalmente como H2, por lo que en el lado de los productos, uno de los productos es H2. El zinc, un metal, se combinará con el Cl, un no metal. Dado que Zn está en el segundo grupo de la tabla periódica, tendrá una carga de +2. Como el Cl está en el grupo halógeno de la tabla periódica, sabemos que tiene una carga de -1.

Necesitamos combinar átomos de Zn y Cl de manera que la suma de sus cargas sea igual a cero. En este caso, habrá 1 átomo de zinc y 2 átomos de cloro. Entonces, nuestros productos serán ZnCl2 y H2.

Paso tres: equilibre la reacción química.

En esta reacción, el número de átomos de H y de Cl no está equilibrado, por lo que debemos equilibrarlos colocando coeficientes delante de los reactivos y productos, según sea necesario.

En este caso, colocamos un coeficiente de 2 frente al HCl para equilibrar los átomos de H y Cl en ambos lados.

Ejemplos de reacciones de desplazamiento único

Para nuestro primer ejemplo, exploraremos la reacción entre Mg y CuSO4 . Esta reacción ocurrirá porque el Mg es más reactivo que el Cu en la serie de actividades.

El Cu, o cobre, se presenta naturalmente como un sólido, por lo que uno de los productos será solo Cu. El Mg está en el grupo 2, por lo que tendrá una carga de +2. El SO4 se puede tratar como un solo grupo de átomos y la carga del SO4 es -2.

La reacción tendrá los productos Cu y MgSO4. Como podemos ver, la reacción ya está equilibrada, así que esta es nuestra respuesta final.

Para nuestro segundo ejemplo, veremos la reacción entre Ca y H2O . El Ca puede reemplazar al H según la serie de actividades, por lo que esta reacción continuará. Cuando encontremos reacciones de desplazamiento simple como esta, reescribiremos la ecuación como Ca + HOH.

El H ocurre naturalmente como H2, por lo que se convertirá en uno de los productos. Ca está en el grupo 2, por lo que Ca tendrá una carga de +2. Ca se combinará con OH y OH tiene una carga total de -1. Estos dos combinados se convertirán en Ca (OH) 2.

La reacción tendrá los productos H2 y Ca (OH) 2. Para equilibrar la reacción, necesitamos poner un coeficiente de 2 delante de HOH. En la reacción final, escribimos HOH como H2O.

Resumen de la lección

Revisemos. Una reacción de desplazamiento simple ocurre cuando un elemento reemplaza a otro elemento en un compuesto. Un metal solo reemplaza a un metal y un no metal solo reemplaza a un no metal. Solo un elemento más reactivo puede reemplazar al otro elemento del compuesto con el que reacciona. Necesitamos referirnos a la serie de actividades para determinar la reactividad de metales y no metales.

Para completar correctamente una reacción de desplazamiento único, primero debemos determinar si la reacción ocurrirá observando la serie de actividades. Luego, debemos determinar los productos correctos determinando los números de oxidación correctos. Por último, debemos asegurarnos de que la reacción química esté equilibrada.

Los resultados del aprendizaje

Cuando haya terminado, debería poder:

• Recuerde lo que es una reacción de desplazamiento único
• Comprender qué es la serie de actividades y su propósito.
• Analizar los pasos para completar una reacción de desplazamiento único

Rodrigo Ricardo Editor y fundador