Una doppia reazione di sostituzione avviene quando due composti ionizzati si scambiano ioni per produrre due nuove sostanze. Le sostanze reagenti si dissociano in una soluzione acquosa e gli ioni positivi o negativi cambiano di posto. Le nuove sostanze risultanti rimangono in soluzione, sfuggono come gas o precipitano come prodotto di reazione insolubile. Le doppie reazioni di sostituzione possono assumere molte forme, inclusi diversi tipi di reazioni acido-base. Le regole di solubilità aiutano a prevedere quali sostanze possono prendere parte a doppie reazioni di sostituzione e quali prodotti di reazione precipiteranno fuori dalla soluzione.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
A la doppia reazione di sostituzione è una reazione di precipitazione o acido-base in cui i reagenti ionizzano e gli ioni positivi o negativi si scambiano i posti per produrre due nuove sostanze. Le reazioni di precipitazione producono una sostanza che è insolubile, mentre le reazioni acido-base possono produrre prodotti di reazione solubili, liquidi o gassosi.
Come funzionano le doppie reazioni di sostituzione
I dettagli di come funziona una doppia reazione di sostituzione essere visto con l'esempio di composti ipotetici AB e CD. Questi sono composti in cui gli atomi A e C hanno formato legami con gli atomi B e D rispettivamente. Quando vengono messi in soluzione, si dissociano in ioni A + e C + caricati positivamente insieme agli ioni con carica negativa B - e D -. I due ioni con carica positiva respingono l'un l'altro a causa delle loro cariche simili, così come i due ioni con carica negativa. Ciò lascia AD e CB come la potenziale doppia reazione chimica di sostituzione, con gli ioni B e D che cambiano posizione. I nuovi composti possono essere un solido insolubile, un solido solubile, un liquido o un gas. A seconda dei dettagli della reazione, il tipo di sostanza che viene prodotta mostra se si è verificata una reazione. Regole di solubilità Se una sostanza non si dissolve in acqua, non può prendere parte a una doppia reazione di sostituzione. Le seguenti regole di solubilità aiutano a prevedere quali sostanze reagiranno in soluzione. Reazioni di sostituzione delle precipitazioni Le tipiche reazioni di precipitazione introducono due sostanze solubili in una soluzione acquosa che produce un solido insolubile. Ad esempio, il nitrato di zinco e il fosfato di sodio reagiscono in una doppia reazione di sostituzione. Il nitrato di zinco è solubile in acqua perché è un sale nitrato e, sebbene i fosfati siano per lo più insolubili, il sodio è un metallo alcalino e pertanto il fosfato di sodio è solubile. Le due sostanze si scambiano ioni per diventare nitrato di sodio, che rimane in soluzione, e fosfato di zinco, che è insolubile e precipita. Reazioni di sostituzione acido-base Acidi e basi ionizzano in soluzione a forma idrogeno e ioni idrossido. In una doppia reazione di sostituzione, lo ione idrogeno dell'acido si unisce allo ione idrossido della base per formare acqua, uno dei due prodotti di reazione di sostituzione. Gli altri prodotti sono formati dagli ioni rimanenti introdotti nella reazione. Una semplice reazione acido-base come acido cloridrico (HCl) e sodio idrossido (NaOH) produce un sale (NaCl) e acqua. Una reazione più complessa scioglie il carbonato di sodio (Na 2CO 3) in una soluzione acquosa di HCl. La risultante doppia reazione di sostituzione produce NaCl e CO 2 così come l'acqua. Le caratteristiche chiave delle reazioni a doppia sostituzione sono la solubilità dei due reagenti, la loro ionizzazione in soluzione e l'evidenza del risultante reazione chimica. Se si forma un precipitato o un gas, si è verificata una reazione chimica, ma per alcune reazioni acido-base, il prodotto può essere liquido o un sale solubile. In tali casi, possono essere richiesti test aggiuntivi per la prova di una reazione.
