Reacción de metátesis de sal - Salt metathesis reaction
Una reacción de metátesis de sal , a veces llamada reacción de doble reemplazo , es un proceso químico que implica el intercambio de enlaces entre dos especies químicas que reaccionan y que da como resultado la creación de productos con afiliaciones de enlace similares o idénticas. Esta reacción está representada por el esquema general:
- AB + CD → AD + CB
El enlace entre las especies que reaccionan puede ser iónico o covalente . Clásicamente, estas reacciones dan como resultado la precipitación de un producto.
En la literatura más antigua, el término doble descomposición se encuentra con frecuencia. El término doble descomposición se utiliza más específicamente cuando al menos una de las sustancias no se disuelve en el disolvente , ya que el ligando o intercambio iónico tiene lugar en el estado sólido del reactivo. Por ejemplo:
- AX (aq) + BY (s) → AY (aq) + BX (s).
Tipos de reacciones
Intercambio de contraiones
La metátesis de sal es una técnica común para intercambiar contraiones . La elección de los reactivos está guiada por una tabla de solubilidad o energía reticular . La teoría HSAB también se puede utilizar para predecir los productos de una reacción de metátesis.
La metátesis de sal se emplea a menudo para obtener sales que son solubles en disolventes orgánicos. Es ilustrativa la conversión de perrenato de sodio en la sal de tetrabutilamonio :
- NaReO 4 + N (C 4 H 9 ) 4 Cl → N (C 4 H 9 ) 4 [ReO 4 ] + NaCl
La sal de tetrabutilamonio precipita de la solución acuosa. Es soluble en diclorometano .
La metátesis de la sal se puede realizar en una solución no acuosa, ilustrada por la conversión de tetrafluoroborato de ferrocenio en una sal más lipofílica que contiene el anión tetrakis (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
Cuando la reacción se lleva a cabo en diclorometano , la sal NaBF 4 precipita y la sal B (C 6 F 5 ) 4 - permanece en solución.
Las reacciones de metátesis pueden ocurrir entre dos sales inorgánicas cuando un producto es insoluble en agua. Por ejemplo, la precipitación de cloruro de plata de una mezcla de nitrato de plata y cloruro de cobalto hexamina libera la sal de nitrato del complejo de cobalto:
- 3 AgNO
3+ [Co (NH 3 ) 6 ] Cl 3 → 3 AgCl + [Co (NH 3 ) 6 ] (NO 3 ) 3
Los reactivos no necesitan ser muy solubles para que tengan lugar las reacciones de metátesis. Por ejemplo, se forma tiocianato de bario al hervir una suspensión de tiocianato de cobre (I) e hidróxido de bario en agua:
-
Ba (OH)
2+ 2 CuCNS → Ba (SNC)
2 + 2CuOH
Alquilación
Los complejos metálicos se alquilan mediante reacciones de metátesis de sales. Es ilustrativa la metilación del dicloruro de titanoceno para dar el reactivo Petasis :
- (C 5 H 5 ) 2 TiCl 2 + 2 ClMgCH 3 → (C 5 H 5 ) 2 Ti (CH 3 ) 2 + 2 MgCl 2
El producto de sal precipita típicamente del disolvente de reacción.
Una reacción de neutralización es un tipo de reacción de doble reemplazo. Una reacción de neutralización ocurre cuando un ácido reacciona con una cantidad igual de una base . Esto generalmente crea una solución de sal y agua . Por ejemplo, el ácido clorhídrico reacciona con el hidróxido de sodio para producir cloruro de sodio y agua:
- HCl + NaOH → NaCl + H
2O
La reacción entre un ácido y un carbonato o bicarbonato siempre produce ácido carbónico como producto, que se descompone espontáneamente en dióxido de carbono y agua. La liberación de dióxido de carbono gaseoso de la mezcla de reacción hace que la reacción se complete. Por ejemplo, una reacción de "volcán" común y científica implica la reacción del ácido acético con bicarbonato de sodio :
-
CH
3COOH + NaHCO
3 → CH
3COONa + CO
2 + H
2O
Reacción de metátesis sin sal
A diferencia de las reacciones de metátesis de sal, que se benefician de la precipitación de sales sólidas, hay reacciones de metátesis sin sal, que se benefician de la formación de haluros de sililo, que tienen altas energías de enlace de Si-haluro. Las reacciones de metátesis sin sal se desarrollan de forma homogénea.