Reacción de metátesis de sal, Tipos de reacciones

Una reacción de metátesis de sal, a veces llamado una reacción de sustitución doble, es un proceso químico que implica el intercambio de enlaces entre dos especies químicas que reaccionan, lo que resulta en la creación de productos con afiliaciones de unión similares o idénticos. Esta reacción está representada por el esquema general:

 A-B C-D? A-D C-B

La unión entre las especies reaccionantes puede ser iónico o covalente. Clásicamente, estas reacciones dan como resultado la precipitación de un producto.

En la literatura antigua, el término doble descomposición con frecuencia se encountered.The doble descomposición término se utiliza más específicamente cuando al menos una de las sustancias no se disuelve en el disolvente, como el ligando o de intercambio iónico se lleva a cabo en el estado sólido de la sustancia reaccionante, por ejemplo:

 AX BY? AY BX.

Tipos de reacciones

Intercambio contraión

Metátesis de sal es una técnica común para el intercambio de contraiones. A partir de soluciones acuosas de aniones inorgánicos, se pueden utilizar reacción de metátesis de sal para aislar las sales que son solubles en disolventes orgánicos. Ilustrativa es la conversión de perrenato de sodio en la sal de tetrabutilamonio:

 NaReO4 N4Cl? N4 NaCl

La sal de tetrabutilamonio precipita de la solución acuosa. En contraste con perrenato de sodio, esta sal es soluble en cloroformo.

Ilustrativo es el intercambio del contraión en ferrocenio tetrafluoroborato en una sal de borato más lipofílica, que es soluble en disolventes aromáticos:

 BF4 NaB4? B4 NaBF4

Cuando la reacción se lleva a cabo en disolventes no polares tales como diclorometano, la NaBF4 sal precipita, lo que ayuda a conducir estas reacciones.

Alquilación

Los complejos metálicos se alquilan a través de reacciones de metátesis de sal. Ilustrativa es la metilación de dicloruro de titanoceno:

 2TiCl2 2 ClMgCH3? 2Ti2 2 MgCl2

El producto de sal normalmente precipita de la disolvente de la reacción.

Neutralización

Una reacción de neutralización es un tipo específico de reacción de sustitución doble. Una reacción de neutralización se produce cuando un ácido reacciona con una cantidad igual de una base. Esto por lo general crea una solución de una sal y agua. Por ejemplo, el ácido clorhídrico reacciona con hidróxido de sodio para producir cloruro de sodio y agua:

  NaOH HCl? NaCl H2O

Metátesis acuosa

Reacciones de metátesis pueden ocurrir entre dos sales inorgánicas cuando un producto es insoluble en agua, conducir la reacción hacia adelante. Por ejemplo, la precipitación de cloruro de plata a partir de una mezcla de nitrato de plata y cloruro de sodio hace nitrato de sodio para ser dejado en solución:

 AgNO3 NaCl? AgCl NaNO3

La formación de un gas insoluble que las burbujas de la solución, o un compuesto molecular tales como el agua, también impulsa la reacción a su finalización. Por lo tanto, un diagrama de solubilidad se puede utilizar para predecir si dos soluciones acuosas van a reaccionar. HSAB teoría también se puede utilizar para predecir los productos de una reacción de metátesis.

Metátesis acuosa

Los reactivos no necesitan ser disuelto para las reacciones de metátesis se lleven a cabo. Un ejemplo de esto es la formación de tiocianato de bario al hervir una mezcla de tiocianato de cobre e hidróxido de bario en agua:

 2CuCNS Ba2 ? Ba2 2CuOH

Ácido y carbonatos

Una subcategoría de reacciones de metátesis acuosas en las que hay una reacción entre un ácido y un carbonato o bicarbonato. Tal reacción siempre produce ácido carbónico como un producto, que se descompone espontáneamente en dióxido de carbono y agua. La liberación de gas de dióxido de carbono de la mezcla de reacción conduce la reacción a su finalización. Por ejemplo, una reacción común la ciencia-justo "volcán" implica la reacción de ácido acético con bicarbonato de sodio:

 CH3COOH NaHCO3? CH3COONa CO2 H2O