Όταν ένα νύχι σιδήρου τοποθετείται σε διάλυμα χαλκού-σουλφικού, εκεί αντίδραση μετατόπισης, τι σημαίνει αυτό;
Fe (σίδηρος) + cuso₄ (θειικό χαλκό) → feso₄ (θειικό σίδηρο) + Cu (χαλκός)
Εδώ σημαίνει αυτή η αντίδραση:
1. Ο σίδηρος είναι πιο αντιδραστικός από τον χαλκό, σύμφωνα με τη σειρά μετάλλων αντιδραστικότητας. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα σιδήρου είναι πιο πιθανό να χάσουν ηλεκτρόνια και να γίνουν θετικά φορτισμένα ιόντα (Fe2⁺) σε σύγκριση με τα άτομα χαλκού.
2. Όταν το νύχι του σιδήρου βυθίζεται στο διάλυμα θειικού χαλκού, τα άτομα σιδήρου από το νύχι αντιδρούν με την ένωση θειικού χαλκού. Τα άτομα σιδήρου αντικαθιστούν τα άτομα χαλκού στην ένωση, σχηματίζοντας θειικό σίδηρο (Feso₄) και απελευθερώνοντας άτομα χαλκού.
3. Τα άτομα χαλκού, που εκτοπίζονται από την ένωση, εναποτίθενται στην επιφάνεια του νυχιού σιδήρου. Αυτή η εναπόθεση χαλκού στο νύχι του σιδήρου παρατηρείται οπτικά ως κοκκινωπό-καφέ επικάλυψη ή στρώμα στην επιφάνεια του νυχιού.
4. Καθώς η αντίδραση εξελίσσεται, όλο και περισσότερα άτομα σιδήρου από το νύχι διαλύονται στο διάλυμα ως ιόντα Fe2, ενώ τα άτομα χαλκού συνεχίζουν να εναποτίθενται στο νύχι. Αυτή η ανταλλαγή ατόμων έχει ως αποτέλεσμα τη σταδιακή κατανάλωση του νυχιού σιδήρου και τον σχηματισμό μεταλλικού χαλκού.
5. Η αντίδραση μετατόπισης συνεχίζεται μέχρι να καταναλώσουν όλα τα άτομα σιδήρου στο νύχι ή μέχρι να εξαντληθεί το διάλυμα θειικού χαλκού.
Συνοπτικά, όταν ένα νύχι σιδήρου τοποθετείται σε διάλυμα θειικού χαλκού, εμφανίζεται μια αντίδραση μετατόπισης όπου τα άτομα σιδήρου αντικαθιστούν τα άτομα χαλκού σε θειικό χαλκό, οδηγώντας στον σχηματισμό θειικού σιδήρου και την εναπόθεση χαλκού μετά το νύχι του σιδήρου. Αυτή η αντίδραση υπογραμμίζει τη σχετική αντιδραστικότητα του σιδήρου και του χαλκού, με το σίδερο να είναι πιο αντιδραστικό και εύκολα μετατοπίζοντας χαλκό από την ένωση του.
