БСЭ1/Вытеснение, химический процесс

Шаблон:БСЭ1 ВЫТЕСНЕНИЕ, химический процесс, состоящий в том, что в каком-либо соединении атом (или группа атомов) заменяется (вытесняется) другим атомом (или группою атомов) при воздействии соответствующих химических реагентов. Известно несколько типов таких реакций: 1) В. водорода кислот металлами, напр.:

$\mathrm{Z}\mathrm{n}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4=\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$;

с точки зрения теории электролитической диссоциации процесс этот состоит в том, что атом металла, обладающий бо́льшим сродством к положительному электричеству, отнимает заряды от ионов водорода и превращается в соответствующий ион, ионы же водорода, потеряв заряды, выделяются в виде газообразного $\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$:

$\mathrm{Z}\mathrm{n}+2\mathrm{H}+⟶\mathrm{Z}\mathrm{n}{\phantom{A}}^{++}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$.

2) Более электроположительные металлы (см. Шаблон:Lsafe, Шаблон:Lsafe) вытесняют менее электроположительные из растворов их солей, напр.

$\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{F}\mathrm{e}=\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{C}\mathrm{u}$

или в ионах:

$\mathrm{C}\mathrm{u}{\phantom{A}}^{++}+\mathrm{F}\mathrm{e}⟶\mathrm{C}\mathrm{u}+\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}^{++}$.

3) Сильно электроотрицательные элементы вытесняют слабо электроотрицательные из их соединений, напр.:

$2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}+\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2=2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{B}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2$

или в ионах:

$\mathrm{B}\mathrm{r}-+\mathrm{C}\mathrm{l}⟶\mathrm{B}\mathrm{r}+\mathrm{C}\mathrm{l}-$.

4) Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей, например, серная кислота вытесняет уксусную кислоту из уксусно- натриевой соли:

$2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{N}\mathrm{a}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4=2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$.

5) Сильные основания вытесняют менее энергичные из их солей, напр.:

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}=\mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$.

6) Элементы, обладающие бо́льшим сродством к кислороду, вытесняют элементы, обладающие меньшим сродством к нему, из их окислов, чем пользуются, например, при выплавке металлов из их окисных руд накаливанием с углем и т. д.

Следует заметить, что реакции В. идут до конца, б. ч., лишь в том случае, если один из продуктов реакции так или иначе удаляется из реакционной среды (улетучивается или выпадает в виде нерастворимого осадка), в противном же случае устанавливается химическое равновесие; увеличивая концентрацию продукта вытеснения, удается даже иногда направить процесс в обратную сторону. Опыты Бекетова и Ипатьева показали, например что, действуя водородом под большим давлением на растворы многих солей, можно вытеснить из них соответствующие металлы ($\mathrm{A}\mathrm{g},\mathrm{H}\mathrm{g},\mathrm{C}\mathrm{u},\mathrm{P}\mathrm{b},\mathrm{N}\mathrm{i},\mathrm{C}\mathrm{o},\mathrm{B}\mathrm{i}$ и др.).—Серная кислота вытесняет $\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$ из поваренной соли не потому, что она энергичнее соляной кислоты (сила их, примерно, одинаковая), а единственно вследствие бо́льшей летучести этой последней. Очень слабая кремнекислота может, однако, при высокой температуре, вытеснять, благодаря своей нелетучести, более сильные кислоты из их солей (геологические процессы в недрах земли), и т. д.