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Uma reação de dupla substituição (duplo deslocamento) ocorre quando dois sais solúveis se dissociam em água e seus cátions e ânions trocam parceiros, formando dois novos produtos. A reação prossegue em solução aquosa; os produtos podem permanecer em solução, evoluir como gás ou precipitar como um sólido insolúvel.

TL;DR

Numa reação de dupla substituição, os íons trocam de lugar, levando a uma precipitação ou a uma reação ácido-base. As regras de solubilidade determinam se um sólido precipita, um gás evolui ou se os produtos permanecem em solução.

Como a reação acontece

Considere dois sais genéricos, AB e CD. Na água, eles se dissociam em A ⁺ + B ^– e C ⁺ + D ^– . Como cargas semelhantes se repelem, os cátions e ânions se recombinam para formar os novos pares AD e CB. Dependendo da sua solubilidade, AD e CB podem aparecer como um precipitado sólido, permanecer dissolvidos ou formar um gás.

Regras de solubilidade

As regras de solubilidade são essenciais para prever o resultado de uma reação de dupla substituição. Se algum dos reagentes for insolúvel, ele não participará. As regras mais comumente usadas são:

• Todos os nitratos (NO₃ ⁻) os sais são solúveis.
• Sais de metais alcalinos (Li ⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , Rb ⁺ , Cs ⁺ ) são solúveis.
• Amônio (NH₄ ⁺ ) os sais são solúveis.
• A maioria dos sais haleto (Cl ^– , Br ^– , eu ^– ) são solúveis, exceto Ag ⁺ ,Hg₂ ²⁺ e Pb ²⁺ .
• A maioria dos sais de sulfato (SO₄ ^2– ) são solúveis, exceto Ca ²⁺ ,Hg₂ ²⁺ , Pb ²⁺ e Ba ²⁺ .
• A maioria dos sais de hidróxido são insolúveis, exceto Ca ²⁺ , Ba ²⁺ e Sr ²⁺ .
• A maioria dos sais de sulfeto, carbonato, fosfato e cromato são insolúveis, exceto aqueles de metais alcalinos e NH₄ ⁺ .

Reações de precipitação

Quando dois sais solúveis são misturados, um resultado comum é a formação de um sólido insolúvel. Por exemplo, misturando nitrato de zinco (Zn(NO₃ )₂ ) e fosfato de sódio (Na₃ PO₄ ) produz nitrato de sódio, que permanece em solução, e fosfato de zinco (Zn₃ (PO₄ )₂ ), que precipita:

Zn(NO₃ )₂ (aq) + Na₃ PO₄ (aq) → 3NaNO₃ (aq) + Zn₃ (PO₄ )₂ (s)

Reações de substituição ácido-base

Ácidos e bases também participam de reações de dupla substituição. Em solução, um ácido doa H ⁺ , enquanto uma base fornece OH ^– . O H ⁺ e OH ^– combinam-se para formar água e os íons restantes formam um sal. Por exemplo:

HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H₂ Ó (eu)

Em um caso mais complexo, o carbonato de sódio reage com o ácido clorídrico para formar cloreto de sódio, dióxido de carbono gasoso e água:

Na₂ CO₃ (aq) + 2HCl (aq) → 2NaCl (aq) + CO₂ (g) + 3H₂ Ó (eu)

Esses exemplos ilustram como a solubilidade dos reagentes e a identidade dos íons determinam se se forma um precipitado, um gás ou um sal solúvel.

Para casos ambíguos em que os produtos permanecem solúveis, testes adicionais (por exemplo, medição de pH, condutividade ou análise espectroscópica) são frequentemente necessários para confirmar que ocorreu uma reação.