Cặp chất không xảy ra phản ứng là? Lấy ví dụ minh hoạ? Bài viết sẽ là những kiến thức hóa học cơ bản, quan trọng về kiến thức phản ứng hóa học giải thích lý do phản ứng hóa học không xảy ra do đâu và ý nghĩa của việc hiểu được điều đó.
1. Cặp chất không xảy ra phản ứng là?
Các cặp chất không xảy ra phản ứng là một trường hợp trong phản ứng hóa học. Khi các chất được kết hợp với nhau nhưng không hề tạo ra kết quả là một chất khác mà vẫn giữ nguyên các chất ban đầu. Điều đó có nghĩa là, chúng không hề có sự tương tác với nhau để tạo ra kết quả.
Các trường hợp cặp chất không xảy ra phản ứng hóa học bao gồm:
– Các chất cùng loại. Kim loại không phản ứng với kim loại. Axit không phản ứng với axit. Phi kim không phản ứng với phim kim. Bazo không phản ứng với Bazo.
– Các chất khác loại nhưng cũng không phản ứng hóa học với nhau. Dựa vào dãy điện hóa, kim loại yếu sẽ không đẩy được kim loại mạnh để tạo hỗn hợp chất mới.
Dãy điện hóa đó là:
K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Như vậy, theo dãy điện hóa này: Đồng (Cu) không thể tác dụng với ZnCO3 để tạo ra muối mới và kim loại mới vì Cu không đẩy được Zn.
Ví dụ 1: Trong các chất sau đât, cặp chất không xảy ra phản ứng là:
A. Ag + Cu(NO3)2
B. Zn + Fe(NO3)2
C. Fe + Cu(NO3)2
D. Cu + AgNO3
Đáp án chọn A. Cặp chất không xảy ra phản ứng hóa học là: Ag + Cu(NO3)2.
Giải thích:
Dựa vào dãy điện hóa:
K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Ta có, kim loại yếu hơn không thể đẩy được kim loại mạnh hơn ra khỏi muối để tạo thành muối mới và kim loại mới.
Trong 4 đáp án này, chỉ có đáp án A là kim loại Ag yếu hơn Cu nên không thể đẩy Cu ra khỏi muối Cu(NO3)2 để tạo muối mới và kim loại mới.
Còn 3 đáp án còn lại, kim loại đều mạnh hơn và có thể đẩy được kim loại trong muối để tạo ra muối mới và kim loại mới. (Zn > Fe > Cu > Ag)
Đáp án B, C, D sau phản ứng sẽ tạo ra phương trình hoá học như sau:
B. 2Zn + Fe(NO3)2 → 2ZnNO3 + Fe (phản ứng oxi hóa – khử)
C. Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu (phản ứng oxi hóa – khử)
D. Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (phản ứng oxi hóa – khử)
Ví dụ 2:
Kim loại thường phản ứng với axit tạo thành muối kim loại và khí hydro. Tuy nhiên, khi thử đồng với axit, người ta thấy không tạo ra bọt khí và nhiệt độ cũng không thay đổi. Điều này chứng tỏ đồng không phản ứng được với HCl loãng
Phương trình hóa học:
Cu + HCl không tạo ra phản ứng.
2. Lý do các cặp chất này không xảy ra phản ứng:
Trên thực tế, có nhiều phản ứng hóa học xảy ra mà không hề cần đến chất xúc tác nào, cũng có những trường hợp cần chất xúc tác mới có thể xảy ra phản ứng, lại có những trường hợp không thể xảy ra phản ứng ngay cả khi có chất xúc tác.
Các chất tham gia phản ứng có thể tự kết hợp với nhau để tạo ra kết quả ngay lập tức khi kết hợp với nhau. Quá trình phản ứng hóa học xảy ra “tức thời”.
Ví dụ như: Khi cho bột Natri (Na) vào nước (H2O), ngay lập tức chúng ta sẽ thấy hiện tượng Na bốc cháy, chạy trên bề mặt nước và hòa tan vào nước tạo thành chất bazo NaOH.
Có những trường hợp phản ứng hóa học không tức thời sẽ yêu cầu, đòi hỏi phải có chất xúc tác, năng lượng hỗ trợ ban đầu dưới nhiều dạng khác nhau để có thể xuất hiện phản ứng hóa học tạo ra kết quả là những chất mới.
Các chất xúc tác, năng lượng tác động cho phản ứng hóa học xảy ra bao gồm:
– Các chất phản ứng tiếp xúc với nhau qua bề mặt. Bề mặt tiếp xúc càng lớn thì phản ứng hóa học xảy ra càng dễ dàng và nhanh chóng.
Ví dụ: Bột lưu huỳnh sẽ phản ứng với axit Clohidric (HCl) nhanh hơn.
– Một số trường hợp cần tác dụng nhiệt. Đun nóng hỗn hợp ban đầu đến một mức nhiệt nhất định, phản ứng hóa học sẽ xảy ra.
Ví dụ: Sắt (Fe), lưu huỳnh (S) đều cần nhiệt độ để có thể phản ứng với axit clohidric (HCl).
– Thêm chất xúc tác phù hợp để đẩy nhanh tiến độ phản ứng hóa học mà không làm sai lệch đi kết quả phản ứng hóa học giữa các chất.
Ví dụ: Muốn biến rượu thành giấm, chúng ta cần cho thêm chất xúc tác là men.
Có các phản ứng hóa học bao gồm:
– Phản ứng hóa hợp, là phản ứng có từ hai chất trở lên tạo ra được chỉ duy nhất một chất mới.
– Phản ứng phân hủy, là phản ứng chỉ từ duy nhất 1 chất có thể tạo ra được hai hay nhiều chất mới.
– Phản ứng oxi hóa – khử, là phản ứng hóa học mà các chất tham gia có sự dịch chuyển electron giữa các chất trong phản ứng, hoặc có sự thay đổi oxi hóa của một số nguyên tố. Trong đó, chất khử là chất nhước electron còn chất oxi hóa là chất nhận electron.
– Phản ứng thế, là phản ứng hóa học mà các nguyên tử của đơn chất sẽ thay thế cho nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất để tạo hợp chất mới. Bản chất phản ứng thế là phản ứng hóa học mà trong đó nguyên tố có độ hoạt động hóa mạnh hơn sẽ thay thế cho nguyên tố có hoạt động hóa học yếu hơn.
– Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học có kèm theo cả sự giải phóng năng lượng tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau. Phản ứng tỏa nhiệt bao gồm: Phản ứng đốt cháy, phản ứng trung hòa, phản ứng oxi hóa, phản ứng diệt mối, phản ứng trùng hợp, phản ứng phân hạch hạt nhân, và phản ứng khác.
Các trường hợp còn lại, nếu không đáp ứng các điều kiện xảy ra phản ứng hóa học, cũng không thuộc các trường hợp phản ứng hóa học thì là các cặp chất không xảy ra phản ứng với nhau.
Lý do khiến các cặp chất này không thể xảy ra phản ứng bởi cấu trúc tính chất hóa học của nó không có sự tương thích để tạo ra phản ứng hóa học. Đó có thể là do sự ổn định cuẩ các liên kết trong cấu trúc phân tử hoặc tính chất tương tác giữa các nhóm chức năng. Kim loại yếu hơn trong dãy điện hóa không thể bẻ gãy cấu trúc liên kết của kim loại mạnh hơn trong muối hay bazo có thể tạo thành một hỗn hợp bao gồm các chất mới.
Bên cạnh đó, các chất cùng tính chất với nhau cũng không thể tác dụng với nhau vì chúng cùng thuộc điện tích dương hoặc cùng thuộc điện tích âm khiến chúng không thể kết hợp với nhau. Phải có một chất điện tích âm, một chất điện tích dương mới có thể kết hợp với nhau để tạo ra chất mới. Đó là lý do kim loại không thể phản ứng hóa học với kim loại, phi kim không thể phản ứng với phi kim, Axit không phản ứng với axit, Bazo không phản ứng với Bazo.
Kết luận các cặp chất không xảy ra phản ứng hóa học sẽ không thuộc các phản ứng hóa học và không thể kết hợp với nhau ngay khi có điều kiện xảy ra phản ứng hóa học.
3. Ứng dụng của việc hiểu các cặp chất không xảy ra phản ứng:
Hiểu các cặp chất không xảy ra phản ứng, ta có thể ứng dụng vào nhiều công việc ý nghĩa trong cuộc sống bao gồm:
– Lập kế hoạch và các bản thiết kế quá trình hóa học một cách nhanh chóng, hiệu quả. Loại bỏ các chất không xảy ra phản ứng khỏi bản thiết kế quá trình hóa học.
– Áp dụng kiến thức vào trong sản xuất và phát triển sản phẩm, phục vụ đời sống xã hội. Ứng dụng để làm bao bì, vỏ đựng các dung dịch hóa học, bảo quản các chất hóa học.
– Biết được các chất không tạo ra phản ứng cũng sẽ giúp các bạn đảm bảo an toàn, tránh nhiều rủi ro không đáng có. Ví dụ như, biết trước nước không tác dụng với xăng dầu, do đó, những vụ cháy do xăng dầu gây nên, chúng ta sẽ phải sử dụng các biện pháp khác ví dụ như dùng cát dập lửa thay vì dùng nước. Vì dùng nước không có tác dụng, ngược lại còn làm lửa bùng to hơn rất nguy hiểm.
