A reação de dupla substituição é um tipo de reação química em que dois compostos iônicos trocam seus íons positivos ou negativos, formando dois novos compostos. Essa reação ocorre quando dois sais se encontram em solução aquosa e ocorre a troca de íons entre eles. Existem dois tipos principais de reação de dupla substituição: neutralização e precipitação. A neutralização ocorre quando um ácido reage com uma base, formando água e um sal. Já a precipitação ocorre quando íons de dois compostos em solução reagem, formando um precipitado insolúvel. Alguns exemplos de reações de dupla substituição incluem a formação de cloreto de sódio a partir da reação entre ácido clorídrico e hidróxido de sódio, e a formação de sulfato de bário a partir da reação entre sulfato de sódio e cloreto de bário.
Entenda as reações de dupla troca e seus processos químicos e observações características.
A reação de dupla substituição, também conhecida como reação de dupla troca, é um tipo de reação química em que ocorre a troca de íons entre dois compostos diferentes. Nesse processo, os cátions e ânions se combinam de forma diferente, formando novos compostos.
As reações de dupla troca ocorrem geralmente entre dois compostos iônicos em solução aquosa. Um dos produtos formados é geralmente um precipitado, que é uma substância insolúvel formada a partir da combinação de cátions e ânions. Outro produto comum é a formação de um gás, que pode ser identificado pela formação de bolhas durante a reação.
Um exemplo clássico de reação de dupla troca é a mistura de cloreto de sódio (NaCl) com nitrato de prata (AgNO3), que resulta na formação de cloreto de prata (AgCl), um precipitado insolúvel, e nitrato de sódio (NaNO3). Essa reação pode ser representada da seguinte forma:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
Outro exemplo comum é a reação entre ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH), que resulta na formação de cloreto de sódio (NaCl) e água (H2O). A equação química para essa reação é:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
As reações de dupla troca são importantes na química por permitirem a formação de novos compostos e a separação de substâncias indesejadas. Além disso, são utilizadas em processos industriais e em análises químicas para identificar a presença de determinados íons em solução.
Tipos de reações de substituição: conheça as diferentes formas de substituição em compostos orgânicos.
As reações de substituição em compostos orgânicos são reações químicas em que um átomo ou grupo de átomos é substituído por outro átomo ou grupo de átomos. Existem diferentes tipos de reações de substituição, sendo a reação de dupla substituição uma delas.
Na reação de dupla substituição, ocorre a troca de grupos funcionais entre dois compostos, formando dois novos compostos. Essa reação é comum em compostos orgânicos que possuem grupos funcionais reativos, como os halogenetos de alquila.
Existem diversos tipos de reações de dupla substituição, como a substituição nucleofílica bimolecular (SN2) e a substituição eletrofílica aromática. Na SN2, um nucleófilo ataca um substrato, substituindo um grupo de saída. Já na substituição eletrofílica aromática, um eletrofilo substitui um átomo de hidrogênio ligado a um anel aromático.
Alguns exemplos de reações de dupla substituição incluem a reação entre o cloreto de metila e o brometo de etila, que resulta na formação de brometo de metila e cloreto de etila. Outro exemplo é a reação entre o nitrobenzeno e o ácido sulfúrico, que produz ácido nitrobenzenossulfônico.
Em resumo, as reações de substituição em compostos orgânicos podem ocorrer de diversas formas, sendo a reação de dupla substituição uma das mais comuns. Essas reações são importantes na síntese de novos compostos e na modificação de grupos funcionais em moléculas orgânicas.
Conheça os exemplos dos 4 tipos de reações químicas mais comuns.
A reação de dupla substituição é um dos quatro tipos mais comuns de reações químicas, juntamente com a síntese, decomposição e simples troca. Neste tipo de reação, os cátions e ânions de dois compostos iônicos trocam de lugar, formando dois produtos diferentes.
Um exemplo clássico de reação de dupla substituição é a reação entre o cloreto de sódio (NaCl) e o nitrato de prata (AgNO3), que resulta na formação de cloreto de prata (AgCl) e nitrato de sódio (NaNO3). Outro exemplo comum é a reação entre o hidróxido de sódio (NaOH) e o ácido clorídrico (HCl), que forma cloreto de sódio (NaCl) e água (H2O).
As reações de dupla substituição são frequentemente utilizadas em processos industriais e laboratoriais, devido à sua capacidade de produzir diferentes compostos a partir de reagentes simples. É importante compreender os princípios por trás dessas reações para poder prever os produtos formados e controlar o processo de forma eficiente.
Principais categorias de reações químicas inorgânicas: descubra os 4 tipos mais comuns.
Reações químicas inorgânicas podem ser classificadas em diferentes categorias, sendo os 4 tipos mais comuns: reações de síntese, de decomposição, de simples troca e de dupla substituição.
A reação de dupla substituição ocorre quando dois compostos químicos reagem entre si, trocando seus elementos e formando dois novos compostos. Essa reação é representada pela seguinte equação genérica: AB + CD → AD + CB.
Um exemplo clássico de reação de dupla substituição é a reação entre o cloreto de sódio (NaCl) e o nitrato de prata (AgNO3), que resulta na formação de cloreto de prata (AgCl) e nitrato de sódio (NaNO3).
Outro exemplo comum de reação de dupla substituição é a reação entre o ácido clorídrico (HCl) e o hidróxido de sódio (NaOH), que resulta na formação de cloreto de sódio (NaCl) e água (H2O).
Em resumo, as reações de dupla substituição são um tipo importante de reação química inorgânica, onde dois compostos trocam seus elementos e formam dois novos compostos. Essas reações são fundamentais para a compreensão da química e têm diversas aplicações em diversos campos da ciência.
Reação de dupla substituição: tipos e exemplos
A reação de dupla substituição , duplo deslocamento ou metátese é aquela em que ocorre uma dupla troca de íons entre dois compostos, sem que nenhum deles se oxide ou reduza. Constitui uma das reações químicas mais elementares.
As novas ligações são formadas pelas grandes forças de atração eletrostática entre os íons. Da mesma forma, a reação favorece a formação das espécies mais estáveis, como a molécula de água, principalmente. A equação química geral para a reação de dupla substituição é ilustrada na imagem abaixo.
Os compostos iniciais AX e BY reagem trocando “seus parceiros” e, assim, formam dois novos compostos: AY e BX. Essa reação ocorre se, e somente se, A e Y forem mais semelhantes que A e B, ou se os links BX forem mais estáveis que os de BY. Como a reação é uma simples troca iônica, nenhum deles ganha ou perde elétrons (reação redox).
Assim, se A é um cátion de carga +1 no composto AX, ele terá a mesma carga +1 no composto AY. O mesmo vale para o resto das “letras”. Este tipo de reação é o suporte de reações ácido-base e formação de precipitados.
Tipos
Neutralização
Um ácido forte reage com uma base forte para produzir sais solúveis e água. Quando um dos dois – o ácido ou a base – é fraco, o sal produzido não é completamente ionizado; isto é, em um meio aquoso capaz de hidrolisar. Da mesma forma, o ácido ou base pode ser neutralizado com um sal.
O acima pode ser novamente representado pela equação química com as letras AXBY. No entanto, como a acidez de Brønsted é indicada apenas pelos íons H + e OH – eles passam a representar as letras A e Y:
HX + BOH => HOH + BX
Esta equação química corresponde à neutralização, a qual é simplesmente a reacção entre um ácido HX e uma base para produzir HOH BOH (H 2 O) e sal BX que tanto pode ser solúvel ou insolúvel em água.
Seu esqueleto pode variar de acordo com os coeficientes estequiométricos ou a natureza do ácido (se for orgânico ou inorgânico).
Precipitação
Neste tipo de reação, um dos produtos é insolúvel no meio, geralmente aquoso, e precipita (o sólido do restante da solução sedimenta).
O esquema é o seguinte: dois compostos solúveis, AX e BY, e um dos produtos, AY ou BX, são precipitados, o que dependerá das regras de solubilidade:
AX + BY => AY (s) + BX
AX + BY => AY + BX (s)
No caso de AY e BX serem insolúveis em água, precipitará o par de íons que apresentam as interações eletrostáticas mais fortes, o que pode ser refletido quantitativamente em seus valores constantes de solubilidade (Kps).
No entanto, na maioria das reações de precipitação, um sal é solúvel e o outro precipita. Ambas as reações – neutralização e precipitação – podem ocorrer na mesma mistura de substâncias.
Exemplos
Exemplo 1
HCl (aq) + NaOH (aq) => H 2 O (l) + NaCl (aq)
Que tipo de reação é essa? O ácido clorídrico reage com o hidróxido de sódio, resultando em água e cloreto de sódio. Como o NaCl é muito solúvel em meio aquoso e também foi formada uma molécula de água, a reação do exemplo 1 é a neutralização.
Exemplo 2
Cu (NO 3 ) 2 (ac) + Na 2 S (ac) => CuS (s) + 2NaNO 3 (ac)
Nesta reação, nem o íon H + nem o OH – estão presentes , nem a molécula de água é observada no lado direito da equação química.
Nitrato de cobre (II), ou nitrato cúprico, troca íons com sulfeto de sódio. O sulfeto de cobre é insolúvel, precipitando ao contrário do nitrato de sódio, sal solúvel.
A solução de Cu (NO 3 ) 2 é azulada, enquanto a de Na 2 S é amarelada. Quando ambos são misturados, as cores desaparecem e o CuS precipita, que é um sólido enegrecido.
Exemplo 3
CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) => CH 3 COONa (aq) + H 2 O (l)
Novamente, essa é outra reação de neutralização. O ácido acético reage com o hidróxido de sódio para formar o sal de acetato de sódio e uma molécula de água.
Ao contrário do exemplo 1, o acetato de sódio não é um sal totalmente ionizado, pois o ânion é hidrolisado:
CH 3 COO – (aq) + H 2 O (l) <=> CH 3 COOH (aq) + OH – (aq)
Exemplo 4
2HI (aq) + CaCO 3 (s) => H 2 CO 3 (aq) + CAI 2 (aq)
Nesta reação – embora não pareça neutralizante – o ácido iodo reage completamente com o calcário para gerar ácido carbônico e iodeto de cálcio. Além disso, a liberação de calor (reação exotérmica) decompõe o ácido carbônico em dióxido de carbono e água:
H 2 CO 3 (aq) => CO 2 (g) + H 2 O (l)
A reação geral é como:
2HI (aq) + CaCO 3 (s) => CO 2 (g) + H 2 O (l) + CAI 2 (aq)
Da mesma forma, o carbonato de cálcio, o sal básico, neutraliza o ácido clorídrico.
Exemplo 5
AgNO 3 (ac) + NaCl (ac) => AgCl (s) + NaNO 3 (ac)
O nitrato de prata troca íons com cloreto de sódio, formando o sal insolúvel cloreto de prata (precipitado esbranquiçado) e nitrato de sódio.
Exemplo 6
2H 3 PO 4 (ac) + 3Ca (OH) 2 (ac) => 6H 2 O (l) + Ca 3 (PO 4 ) 2 (s)
O ácido fosfórico é neutralizado pelo hidróxido de cálcio, formando assim o sal insolúvel de fosfato de cálcio e seis moles de moléculas de água.
Este é um exemplo de uma reação de dupla substituição de ambos os tipos: neutralização ácida e precipitação de um sal insolúvel.
Exemplo 7
K 2 S (ac) + MgSO 4 (ac) => K 2 SO 4 (ac) + MgS (s)
O sulfeto de potássio reage com o sulfato de magnésio, os íons S 2 e Mg 2+ se encontram em solução para formar o sal insolúvel do sulfeto de magnésio e o sal solúvel do sulfato de potássio.
Exemplo 8
Na 2 S (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H 2 S (g)
O sulfeto de sódio neutraliza o ácido clorídrico, gerando cloreto de sódio e sulfeto de hidrogênio.
Nesta reação, não se forma água (diferentemente das neutralizações mais comuns), mas a molécula não eletrolítica de sulfeto de hidrogênio, cujo cheiro a ovos podres é muito desagradável. O H 2 S escapa a partir da solução sob a forma gasosa e as outras espécies permanecem dissolvidos.
Referências
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8a ed.). CENGAGE Learning, p. 150-155.
- Quimicas.net (2018). Exemplos de reação de dupla substituição. Retirado em 28 de maio de 2018, de: quimicas.net
- Reações de metátese. Recuperado em 28 de maio de 2018, de: science.uwaterloo.ca
- Khan Academy (2018). Reações de dupla substituição Recuperado em 28 de maio de 2018, de: khanacademy.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 de maio de 2016). Definição de reação de substituição dupla. Recuperado em 28 de maio de 2018, de: thoughtco.com