Par Cara Batéma
Mis à jour le 30 août 2022
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Les réactions de remplacement ou de déplacement unique impliquent qu’un élément en déplace un autre au sein d’un composé. L'élément de substitution est généralement plus réactif, ce qui donne lieu à un nouvel élément et à un nouveau composé comme produits. Ce processus illustre les principes fondamentaux de la réactivité chimique et de la thermodynamique.
Lorsqu'un fil de cuivre est immergé dans une solution aqueuse de nitrate d'argent, l'argent métallique précipite tandis que les ions de cuivre pénètrent dans la solution sous forme de nitrate de cuivre (II). Le cuivre remplace l'argent dans le composé, illustrant comment un métal plus réactif déplace un métal moins réactif. De même, le zinc placé dans le nitrate de cuivre (II) produit du cuivre métallique et se dissout sous forme de nitrate de zinc (II).
De nombreux métaux déplacent facilement l’hydrogène des acides. Par exemple, le zinc réagit avec l’acide chlorhydrique pour former du chlorure de zinc et libérer de l’hydrogène gazeux. Le magnésium suit le même schéma, produisant du chlorure de magnésium et de l'hydrogène. Le potassium réagit avec l'acide sulfurique pour produire du sulfate de potassium et de l'hydrogène gazeux, soulignant la règle générale selon laquelle les métaux actifs peuvent libérer de l'hydrogène à partir des acides.
La réaction thermite classique entre l'oxyde de fer (III) et l'aluminium est une réaction de remplacement unique hautement exothermique. L'aluminium s'oxyde en oxyde d'aluminium tout en réduisant l'oxyde de fer (III) en fer fondu. La puissance thermique de la réaction est suffisante pour faire fondre le produit ferreux, ce qui en fait une puissante démonstration de la chimie redox.
Les réactions de remplacement unique ne se limitent pas aux métaux. Les halogènes remplacent facilement les halogènes moins réactifs dans les sels. Le chlore déplace le brome dans le bromure de sodium, produisant du chlorure de sodium et du brome élémentaire. Le brome déplace également l'iode dans les solutions d'iodure de potassium ou de calcium, formant du bromure de potassium ou de calcium et de l'iode.