Reacción de doble desplazamiento: definición y ejemplos

¿Qué es una reacción de doble desplazamiento?

Imaginemos que vamos a un baile y tenemos una pareja de baile. Una vez que llegamos, interactuamos con las otras personas y terminamos cambiando de pareja de baile con otra persona. Ahora terminas con una nueva pareja de baile. Lo mismo puede compararse con lo que ocurre en una reacción de doble desplazamiento en química.

Una reacción de doble desplazamiento , también conocida como reacción de doble reemplazo o metátesis , es un tipo de reacción química donde dos compuestos reaccionan, y los iones positivos (catión) y los iones negativos (anión) de los dos reactivos cambian de lugar, formando dos nuevos compuestos o productos. Aquí, puede ver la forma general de una reacción de doble desplazamiento:

Cómo completar una reacción de doble desplazamiento

Al igual que se puede cambiar de pareja de baile, los productos de una reacción de doble desplazamiento son el resultado de los cationes y aniones de los reactivos socios comerciales entre sí. Ahora aprenderemos los pasos para completar y predecir los productos correctos para una reacción de doble desplazamiento. Comencemos con un vistazo a la reacción química entre Na 2 S y HCl.

Paso 1: identificar los iones individuales de los reactivos y sus cargas

Para el reactivo Na 2 S, hay un catión (ión positivo) y un anión (ión negativo). Na se escribe primero, lo que significa que Na es el catión. S se escribe en segundo lugar, por lo que S es el anión. Los cationes y aniones tienen cargas que son números enteros positivos o negativos. Un catión tiene una carga positiva y un anión tiene una carga negativa.

S no tiene subíndice, que son solo los números pequeños en la parte inferior derecha después de cada elemento. Ningún subíndice significa que los subíndices son iguales a uno. Esto significa que si reescribimos el compuesto Na 2 , el subíndice para S es 1. Luego podemos invertir los subíndices y calcular las cargas individuales de Na y S. Na tiene una carga de +1, y S tiene una carga de – 2, como se muestra aquí:

Ahora, echemos un vistazo al otro reactivo, HCl. El catión es H y el anión es Cl. Como hicimos con Na 2 S, invertimos los subíndices para calcular las cargas individuales.

Paso 2: cambie los cationes y aniones de los reactivos

Para predecir los productos, reduzca los cargos como se muestra en esta ilustración:

Originalmente, los pares son Na-S y H-Cl. Ahora, el nuevo socio de Na es Cl, y el nuevo socio de H es S.

Paso 3: equilibrar la reacción química

La reacción en este caso no está equilibrada, porque el número de átomos de Na y H (en rojo) no es el mismo.

Lo que debemos hacer a continuación es equilibrar la reacción agregando coeficientes , que son los números antes de cada compuesto. En este caso, pondremos un 2 delante de HCl para equilibrar los átomos de H y un 2 delante de NaCl para equilibrar los átomos de Cl.

Ahora, hemos equilibrado con éxito la reacción.

Ejemplos de reacciones de doble desplazamiento

Para nuestro primer ejemplo, veremos la reacción entre Li 2 SO 4 y BaCl 2 . El SO 4 es un ion poliatómico, por lo que lo trataremos como un anión. El ion SO 4 no tiene subíndice (4 no es el subíndice porque está incluido en el ion). El subíndice de SO 4 es 1. Primero determinemos los iones y sus cargas.

Ahora, podemos cambiar los iones y llegar a la reacción de doble desplazamiento.

Para nuestro siguiente ejemplo, veamos la reacción entre NaOH y CaBr 2 . Para esta reacción, el OH es un ion poliatómico y se trata como un anión completo. Los iones individuales y las cargas de estos dos reactivos se muestran en esta imagen:

Ahora, podemos cambiar los iones, como puede ver aquí:

Tipos de reacciones de doble desplazamiento

Ahora que hemos repasado los pasos para completar y equilibrar las reacciones de doble desplazamiento, repasemos los diferentes tipos de reacciones de doble desplazamiento. Hay tres tipos de reacciones de doble desplazamiento: precipitación, neutralización y formación de gas. Discutiremos cada uno y repasaremos un ejemplo para cada uno.

Reacción de precipitación

Una reacción de precipitación es cuando dos compuestos reaccionan y forman un precipitado, que es un producto sólido. Este producto es insoluble o no se puede disolver en agua.

Por ejemplo, tenemos la reacción entre NaCl y AgNO 3 . Cuando se mezclan las dos soluciones, NaCl y AgNO 3 , se forma un precipitado, AgCl. El subíndice aq significa acuoso, lo que significa que es una solución en un solvente. El subíndice s significa sólido. Estos subíndices indican la fase de los compuestos.

Repasando los pasos que describimos anteriormente para completar esta reacción de doble desplazamiento, obtenemos la reacción final en la parte inferior de esta imagen. El precipitado formado es AgCl, como indica el subíndice s. La reacción resultante ya está equilibrada, por lo que no es necesario agregar coeficientes.

Reacción de neutralización

A continuación, tenemos una reacción de neutralización , que es cuando un ácido reacciona con una base. El resultado es agua y sal. Una sal es un compuesto iónico, que es el resultado de una combinación entre un catión y un anión.

Un ejemplo de reacción de neutralización es la reacción entre NaOH (base) y HCl (ácido).

La sal formada es NaCl. El agua, H 2 O, tiene un subíndice de l, lo que indica que está en fase líquida. La reacción resultante ya está equilibrada, por lo que no es necesario agregar coeficientes.

Reacción de formación de gas

Finalmente, tenemos una reacción de formación de gas , que ocurre cuando uno de los productos está en estado gaseoso. Esto estará indicado por un producto que tiene un subíndice de g, que significa gas. El producto inicial estará realmente en estado acuoso, pero este se descompondrá porque es inestable. Esta avería da como resultado un gas. Los compuestos acuosos habituales que se descomponen para formar compuestos gaseosos se muestran en la pantalla:

Para nuestro ejemplo, veamos una reacción entre HNO 3 y Na 2 SO 3 .

Los productos son inicialmente NaNO 3 y H 2 SO 3 . Sin embargo, como mencionamos anteriormente, el H 2 SO 3 es inestable y se descompone aún más en H 2 y SO 2 . El gas formado es SO 2 .

Resumen de la lección

Revisemos. Una reacción de doble desplazamiento , también conocida como reacción de doble reemplazo o reacción de metátesis , es un tipo de reacción que ocurre cuando los cationes y aniones cambian entre dos reactivos para formar nuevos productos. Al predecir productos en una reacción de doble desplazamiento, primero debemos identificar los diferentes iones y sus cargas. Después de eso, cambiamos los iones de los dos reactivos y anotamos los productos. El último paso es asegurarse de que su ecuación química esté equilibrada.

Hay tres tipos de reacciones que se incluyen en la categoría de reacción de doble desplazamiento: precipitación, neutralización y formación de gas. Una reacción de precipitación forma un compuesto sólido insoluble. Se produce una reacción de neutralización entre un ácido y una base que forma una sal y agua. Una reacción de formación de gas es cuando dos compuestos reaccionan para formar un producto gaseoso.

Los resultados del aprendizaje

Después de revisar esta lección, tendrá la capacidad de:

• Definir reacción de doble desplazamiento
• Explica cómo predecir los productos en una reacción de doble desplazamiento.
• Describir los tres tipos de reacciones que se consideran reacciones de doble desplazamiento.