Réaction de double substitution

Nous expliquons ce qu'est une réaction de double substitution, les types qui existent et donnent plusieurs exemples

Qu'est-ce qu'une réaction de double substitution?

La réaction de double substitution, de double déplacement ou methèse, il en est un dans lequel un double échange d'ions se produit entre deux composés, sans aucun de ceux-ci ne sont oxydés ou réduits. Il constitue l'une des réactions chimiques les plus élémentaires.

Les nouveaux liens sont formés par les grandes forces d'attraction électrostatique entre les ions. De même, la réaction favorise la formation des espèces les plus stables, comme la molécule d'eau, principalement. Dans l'image inférieure, l'équation chimique générale de la réaction de double substitution est illustrée.

Les composés initiaux Axe et en réagissant en échangeant "leurs partenaires" et forment ainsi deux nouveaux composés: Ay et Bx. Cette réaction fonctionne si et seulement si e et sont plus liés que a et b, ou si les liens BX sont plus stables que ceux de par. Étant donné que la réaction est un échange d'ions simples, aucune de ces ne gagne ou ne perd des électrons (réaction redox).

Ainsi, si A est un cation de charge +1 dans le composé de hache, il aura la même charge +1 dans le composé AY. Il en va de même pour le reste des "lettres". Ce type de réaction est le soutien des réactions de formation acide-base et précipitées.

Types de réactions à double substitution

Neutralisation

Un acide fort réagit avec une base forte pour produire des sels solubles et de l'eau. Lorsque l'un des deux - l'acide ou la base - est faible, le sel produit n'est pas complètement ionisé; c'est-à-dire dans un milieu aqueux capable d'hydrolyzage. De même, l'acide ou la base peuvent être neutralisés avec un sel.

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Ce qui précède peut être représenté à nouveau par l'équation chimique avec des lettres Axby. Cependant, puisque l'acidité de Brønsted n'est indiquée que par les ions⁺ et oh^-, Ceux-ci viennent représenter les lettres à E y:

Hx + boh => hoh + bx

Cette équation chimique correspond à la neutralisation, qui est simplement la réaction entre un acide Hx et une base boh pour produire HOH (H₂O) et le sel Bx, qui peut bien être soluble ou non dans l'eau.

Votre squelette peut varier en fonction des coefficients stœchiométriques ou de la nature de l'acide (biologique ou inorganique).

Précipitation

Dans ce type de réaction, l'un des produits est insoluble au milieu, généralement aqueux, et précipite (sédimente le solide du reste de la solution).

Le schéma est le suivant: Deux composés solubles, AX et BY, et l'un des produits, AY ou BX, précipiter, qui dépendra des règles de solubilité:

Ax + by => ay (s) + bx

Ax + by => ay + bx (s)

Dans le cas où AY et BX étaient insolubles dans l'eau, il précipitera cette paire d'ions qui présentent les interactions électrostatiques les plus fortes, qui peuvent être réfléchies quantitativement dans ses valeurs constantes de solubilité (KPS).

Cependant, dans la plupart des réactions de précipitation, un sel est soluble et les autres précipitent. Les deux réactions - la neutralisation et les précipitations - peuvent se produire dans le même mélange de substances.

Exemples de réactions de double substitution

Exemple 1

HCl (AC) + NaOH (AC) => H₂Ou (l) + nacl (ac)

Quel genre de réaction est-ce? L'acide chlorhydrique réagit avec l'hydroxyde de sodium générant de l'eau et du chlorure de sodium en conséquence. Parce que le NaCl est très soluble en milieu aqueux et qu'une molécule d'eau s'est également formée, la réaction de l'exemple 1 est la neutralisation.

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Exemple 2

Timbre₃)₂(Ac) + na₂S (ac) => cus (s) + 2nano₃(AC)

Dans cette réaction, ils ne sont pas présents même l'ion h⁺ Pas même le oh^-, Et la molécule d'eau n'est pas non plus sur le côté droit de l'équation chimique.

Le nitrate de cuivre (II) ou le nitrate cuprique échange des ions avec du sulfure de sodium. Le sulfure de cuivre est insoluble, précipitant contrairement au nitrate de sodium, au sel soluble.

La solution de Cu (non₃)₂ C'est bleuâtre, tandis que Na₂S est jaunâtre. Lorsque les deux sont mélangés, les couleurs disparaissent et le CUS précipite, qui est un noirâtre.

Exemple 3

Ch₃COOH (AC) + NaOH (AC) => CH₃Poon (AC) + H₂Ou (l)

Encore une fois, c'est une autre réaction de neutralisation. L'acide acétique réagit avec l'hydroxyde de sodium pour former du sel d'acétate de sodium et une molécule d'eau.

Contrairement à l'exemple 1, l'acétate de sodium n'est pas un sel qui est totalement ionisé, car l'anion est hydrolysé:

Ch₃Roucouler^-(AC) + H₂Ou (l) cho₃COOH (AC) + OH^-(AC)

Exemple 4

2Hi (AC) + Caco₃(s) => h₂CO₃(AC) + CAI₂(AC)

Dans cette réaction - qui, bien qu'il ne semble pas être une neutralisation - l'acide iarydrique réagit complètement avec le calcaire pour générer de l'acide carbonique et de l'iodure de calcium. De plus, le détachement de chaleur (réaction exothermique) décompose l'acide carbonique dans le dioxyde de carbone et l'eau:

H₂CO₃(AC) => CO₂(g) + h₂Ou (l)

La réaction globale reste:

2Hi (AC) + Caco₃(s) => CO₂(g) + h₂Ou (l) + cai₂(AC)

De même, le carbonate de calcium, le sel de base, neutralise l'acide iarchlorique.

Exemple 5

Agno₃(AC) + NaCl (AC) => AGCL (S) + NANO₃(AC)

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Le nitrate d'argent échange des ions avec du chlorure de sodium, formant ainsi du sel de chlorure d'argent insoluble (précipité blanc) et du nitrate de sodium.

Exemple 6

2h₃Pote₄(Ac) + 3ca (oh)₂(AC) => 6H₂Ou (l) + ca₃(Po₄)₂(S)

L'acide phosphorique est neutralisé par l'hydroxyde de calcium, formant par conséquent le sel de phosphate de calcium insoluble et six moles de molécules d'eau.

Ceci est un exemple d'une réaction à double substitution des deux types: neutralisation acide et précipitation d'un sel insoluble.

Exemple 7

K₂S (AC) + MGSO₄(ac) => k₂Swin₄(AC) + MGS (S)

Le sulfure de potassium réagit avec le sulfate de magnésium, rassemblant des ions solutions^2- et mg²⁺ Pour former du sulfure de magnésium insoluble et du sel de sulfate de potassium soluble.

Exemple 8

N / A₂S (AC) + HCl (AC) → NaCl (AC) + H₂S (G)

Le sulfure de sodium neutralise l'acide chlorhydrique, générant du chlorure de sodium et du sulfure d'hydrogène.

Dans cette réaction, l'eau n'est pas formée (contrairement aux neutralisations les plus courantes) mais la molécule non électrolytique de sulfure d'hydrogène, dont l'odeur d'œufs pourrie est très désagréable. Le H₂S échappe à la solution sous forme de gaz et le reste de l'espèce reste dissous.