Reação de metátese salina - Salt metathesis reaction
Uma reação de metátese salina , às vezes chamada de reação de substituição dupla , é um processo químico que envolve a troca de ligações entre duas espécies químicas reagentes que resulta na criação de produtos com afiliações de ligação semelhantes ou idênticas. Esta reação é representada pelo esquema geral:
- AB + CD → AD + CB
A ligação entre as espécies reagentes pode ser iônica ou covalente . Classicamente, essas reações resultam na precipitação de um produto.
Na literatura mais antiga, o termo decomposição dupla é freqüentemente encontrado. O termo decomposição dupla é mais especificamente usado quando pelo menos uma das substâncias não se dissolve no solvente , pois o ligante ou a troca iônica ocorre no estado sólido do reagente. Por exemplo:
- AX (aq) + BY (s) → AY (aq) + BX (s).
Tipos de reações
Troca de contra-íons
A metátese do sal é uma técnica comum para trocar contra-íons . A escolha dos reagentes é guiada por um gráfico de solubilidade ou energia de rede . A teoria HSAB também pode ser usada para prever os produtos de uma reação de metátese.
A metátese do sal é freqüentemente empregada para obter sais que são solúveis em solventes orgânicos. Ilustrativo é a conversão de perrenato de sódio em sal de tetrabutilamônio :
- NaReO 4 + N (C 4 H 9 ) 4 Cl → N (C 4 H 9 ) 4 [ReO 4 ] + NaCl
O sal de tetrabutilamônio precipita da solução aquosa. É solúvel em diclorometano .
A metátese de sal pode ser conduzida em solução não aquosa, ilustrada pela conversão de tetrafluoroborato de ferrocênio em um sal mais lipofílico contendo o ânion tetraquis (pentafluorofenil) borato :
- [Fe (C 5 H 5 ) 2 ] BF 4 + NaB (C 6 F 5 ) 4 → [Fe (C 5 H 5 ) 2 ] B (C 6 F 5 ) 4 + NaBF 4
Quando a reação é conduzida em diclorometano , o sal NaBF 4 precipita e o sal B (C 6 F 5 ) 4 permanece em solução.
As reações de metátese podem ocorrer entre dois sais inorgânicos quando um produto é insolúvel em água. Por exemplo, a precipitação de cloreto de prata a partir de uma mistura de nitrato de prata e cloreto de hexammina de cobalto fornece o sal de nitrato do complexo de cobalto:
- 3 AgNO
3+ [Co (NH 3 ) 6 ] Cl 3 → 3 AgCl + [Co (NH 3 ) 6 ] (NO 3 ) 3
Os reagentes não precisam ser altamente solúveis para que as reações de metátese ocorram. Por exemplo, o tiocianato de bário se forma ao ferver uma pasta de tiocianato de cobre (I) e hidróxido de bário em água:
-
Ba (OH)
2+ 2 CuCNS → Ba (CNS)
2 + 2CuOH
Alquilação
Complexos de metal são alquilados por meio de reações de metátese de sal. Ilustrativo é a metilação de dicloreto de titanoceno para dar o reagente Petasis :
- (C 5 H 5 ) 2 TiCl 2 + 2 ClMgCH 3 → (C 5 H 5 ) 2 Ti (CH 3 ) 2 + 2 MgCl 2
O produto salino precipita tipicamente a partir do solvente da reação.
Uma reação de neutralização é um tipo de reação de dupla substituição. Uma reação de neutralização ocorre quando um ácido reage com uma quantidade igual de uma base . Isso geralmente cria uma solução de sal e água . Por exemplo, o ácido clorídrico reage com o hidróxido de sódio para produzir cloreto de sódio e água:
- HCl + NaOH → NaCl + H
2O
A reação entre um ácido e um carbonato ou bicarbonato sempre produz ácido carbônico como produto, que se decompõe espontaneamente em dióxido de carbono e água. A liberação de dióxido de carbono gasoso da mistura de reação leva a reação à conclusão. Por exemplo, uma reação "vulcão" comum em feiras de ciências envolve a reação do ácido acético com bicarbonato de sódio :
-
CH
3COOH + NaHCO
3 → CH
3COONa + CO
2 + H
2O
Reação de metátese sem sal
Em contraste com as reações de metátese de sal, que se beneficiam da precipitação de sais sólidos, são reações de metátese sem sal, que se beneficiam da formação de haletos de silila, que têm altas energias de ligação de haleto de Si. As reações de metátese sem sal ocorrem de maneira homogênea.