LESréaction d'échange double entre sels est le nom donné au phénomène chimique qui se produit chaque fois que l'on mélange deux sels qui n'ont pas le même cation ou le même anion. Le résultat de cette réaction est toujours la formation de deux nouveaux sels.
a) Critères de survenue d'une double réaction d'échange entre sels
La formule générale d'un sel est XY, où X (le premier composant de la formule du sel) est toujours le cation et Y (le deuxième composant de la formule du sel) est l'anion.
Si on mélange dans un récipient, par exemple, une solution de chlorure de sodium (NaCl) et une autre solution d'iodure de sodium. sodium (NaI), la double réaction d'échange ne se produira pas car le cation (sodium - Na) présent dans les deux sels est le même.
Maintenant, si l'on mélange dans le même récipient une solution de chlorure de sodium (NaCl) et une solution d'iodure de potassium (KI), le double réaction d'échange car les cations (Sodium - Na et Potassium - K) et les anions (Chlorure - Cl et Iodure - I) présents dans les sels sont beaucoup de différents.
b) Détermination de la charge cationique et anionique d'un sel
- Pour le sel sans indice dans la formule :
Lorsque nous n'avons pas d'indice dans la formule d'un sel, le cation et l'anion ont la même valeur de charge, mais avec des signes opposés. Ainsi, connaissant la charge de l'un d'eux, celle de l'autre n'aura que le signe opposé.
Exemple: CaS
Puisque Ca est un métal alcalino-terreux, il a une charge +2, donc S aura une charge -2.
- Pour le sel avec indice dans la formule :
Lorsque le sel a un indice dans la formule (en bas à droite de l'abréviation d'un élément), cet indice est automatiquement la charge du groupe opposé.
Exemple: CrCl3
Dans la formule, nous avons l'indice 1 devant Cr et l'indice 3 devant Cl, donc la charge de Cr sera +3 (positif car le premier groupe est le cation) et la charge de Cl sera -1 (négatif car le deuxième groupe est toujours le anion).
- Pour le sel entre parenthèses dans la formule :
Lorsque le sel a un index devant les parenthèses, automatiquement, cet index est à la charge du groupe opposé.
Exemple: Al2(SEUL4)3
Dans la formule on a l'indice 2 devant Al et l'indice 3 devant SO4, donc la charge sur Al sera +3 (positive car le premier groupe est le cation) et la charge sur SO4 sera -2 (négatif car le deuxième groupe est toujours l'anion).
c) Principe d'une réaction d'échange double
La réaction est appelée double échange car nous avons l'échange de deux composants entre les sels (XY et BA). Le cation (X) d'un sel interagit avec l'anion (A) de l'autre sel, et le cation (B) de l'autre sel interagit avec l'anion (Y) du premier, entraînant la formation de deux nouveaux sels ( XA et BA). On peut bien visualiser ce double échange dans l'équation générale qui représente ce type de réaction chimique :
XY + BA → XA + BA
Dans le mélange entre les solutions de chlorure de sodium (NaCl) et de l'iodure de potassium (KI), de l'iodure de sodium (NaI) et du chlorure de potassium (KCl) se sont formés, comme le montre l'équation :
NaCl + KI → NaI + KCI
d) Modifications visuelles d'une réaction d'échange double
Pas toujours lorsque nous effectuons une réaction d'échange double, nous avons visualisé une certaine modification dans l'expérience. Dans deux solutions aqueuses de sels incolores, par exemple, lorsque nous mélangeons les deux, nous savons que de nouveaux sels se sont formés, mais le résultat est un matériau incolore. L'absence d'altération visuelle ne signifie donc pas que la réaction de double échange n'a pas eu lieu.
Nous aurons un changement visuel si un ou deux sels pratiquement insolubles sont générés dans le processus. Si seuls des sels solubles sont formés, nous n'aurons de changement visuel que si l'un des sels dissous change la couleur de la solution. Le tableau ci-dessous fournit des informations sur le moment où un sel est soluble ou pratiquement insoluble :
Tableau de solubilité du sel
e) Exemples d'équations d'assemblage représentant des réactions d'échange double entre sels
Suivez maintenant quelques exemples d'assemblage de l'équation des réactions d'échange double entre sels :
Exemple 1: Double échange entre le cyanure de potassium (KCN) et le chlorure d'argent (AgCl)
Dans un premier temps, sachons quel est le cation et l'anion de chacun des sels :
1) Pour KCN: Comme il n'y a pas d'indice écrit dans la formule, on considère qu'il y a l'indice 1 devant K et CN.
- le cation est K+1 (+1 car chaque métal alcalin a NOX +1);
- l'anion est CN-1 (-1 car, lorsque les indices de formule sont égaux, le cation et l'anion ont des charges de même valeur, mais de signes opposés).
2) Pour AgCl: Comme nous n'avons pas d'indice écrit dans la formule, nous considérons qu'il y a un indice 1 devant Ag et Cl.
- le cation est Ag+1 (+1 car Ag a fixé NOX +1);
- l'anion est Cl-1 (-1 car, lorsque les indices de formule sont égaux, le cation et l'anion ont des charges de même valeur, mais de signes opposés).
Connaissant les ions, il est facile de comprendre que le double échange entre ces sels se produit avec l'union des ions suivants :
K+1 avec Cl-1, résultant en le sel KCl après avoir traversé les charges +1 et -1 des ions. Comme les charges ont le même numéro (1), il n'est pas nécessaire de l'écrire dans la formule finale.
Ag+1 avec le CN-1, résultant en le sel AgCN après avoir traversé les charges +1 et -1 des ions.
L'équation chimique équilibrée qui représente la double réaction d'échange entre ces sels est :
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN
Dans cette réaction, on a la formation d'un sel soluble de KCl (chlorure avec métal alcalin) et d'un autre AgCN pratiquement insoluble (cyanure, n'importe quel anion, sans métal alcalin ni NH4+). Ainsi, en regardant l'expérience, nous verrons un solide (AgCN) au fond du récipient, car il ne se dissout pas dans l'eau.
Exemple 2 : double échange entre Carbonate de calcium (CaCO3) et le sulfate de magnésium (MgSO4)
Dans un premier temps, sachons quel est le cation et l'anion de chacun des sels :
1) Pour CaCO3:Comme nous n'avons pas d'indice écrit dans la formule, la charge présente sur le cation a toujours le même numéro que la charge sur l'anion.
- le cation est Ca+2 (+2 parce que chaque métal alcalino-terreux a ce NOX) ;
- l'anion est le CO3-2 (-2 car, puisque nous n'avons pas d'indice écrit devant Ca, la charge anionique aura la même valeur que la charge cationique, mais avec le signe opposé).
2) Pour le MgSO4: Comme nous n'avons pas d'indice écrit dans la formule, la charge présente sur le cation a toujours le même numéro que la charge sur l'anion.
- le cation est Mg+2 (+2 parce que chaque métal alcalino-terreux a ce NOX) ;
- l'anion est l'OS4-2 (-2 car, comme nous n'avons pas d'indice écrit devant Mg, la charge anionique aura la même valeur que la charge cationique, mais de signe opposé).
Connaissant les ions, il est facile de comprendre que le double échange entre ces sels se produit avec l'union des ions suivants :
Ici+2 avec système d'exploitation4-2, résultant en le sel de CaSO, après avoir traversé les charges +2 et -2 des ions.
mg+2 avec du CO3-2, ce qui donne le sel de MgCO3 après avoir traversé les charges +2 et -2 des ions.
L'équation chimique équilibrée qui représente la double réaction d'échange entre ces sels est :
1 CaCO3 + 1MgSO4 → 1 cas4 + 1 MgCO3
Dans cette réaction, nous avons la formation de deux sels pratiquement insolubles: le CaSO4 (sulfate de métal alcalino-terreux) et MgCO3 (carbonate, sans métal alcalin ni NH4+). Ainsi, en regardant l'expérience, nous verrons deux solides (CaSO4 et MgCO3) au fond du récipient, car ils ne se dissolvent pas dans l'eau.
Exemple 3 : Double interrupteur entre le nitrate de sodium (NaNO3) et le bichromate de potassium (K2Cr2O7)
Dans un premier temps, sachons quel est le cation et l'anion de chacun des sels :
1) Pour NaNO3: Comme on n'a pas d'indice écrit dans la formule, on considère qu'il y a l'indice 1 devant Na et NO.3.
- le cation est Na+1 (+1 car chaque métal alcalin a NOX +1);
- l'anion est NON3-1 (-1 car, lorsque les indices de formule sont égaux, le cation et l'anion ont des charges de même valeur, mais de signes opposés).
2) à K2Cr2O7
- le cation est K+1 (+1 car chaque métal alcalin a NOX +1);
- l'anion est le Cr2O7 -2 (-2 pour avoir l'indice 2 en K).
Connaissant les ions, il est facile de comprendre que le double échange entre ces sels se produit avec l'union des ions suivants :
À+1 avec Cr2O7 -2, résultant en sel Na2Cr2O7 après avoir traversé les charges +1 et -2 des ions.
K+1 sans3-1, ce qui donne le sel KNO3 après avoir traversé les charges +1 et -1 des ions.
LES équation chimique équilibrée représentant la double réaction d'échange entre ces sels é:
2 NaNO3 + 1K2Cr2O7 → 1 dans2Cr2O7 + 2 NOEUDS3
Dans cette réaction, nous avons la formation de deux sels solubles: Na2Cr2O7 (dichromate, n'importe quel anion, avec un métal alcalin) et KNO3 (Le nitrate, qui est toujours soluble). Ainsi, en regardant l'expérience, nous ne verrons aucun solide au fond, mais selon le sel qui se dissout, il peut y avoir un changement de couleur de la solution (pas le cas dans l'exemple).
Exemple 4 : Double échange entre le nitrite d'or III [Au (NO2)3] et l'acétate de zinc [Zn(H3Ç2O2)2]
Dans un premier temps, sachons quel est le cation et l'anion de chacun des sels :
1) Pour Au (NON2)3
- le cation est Au+3 (+3 à cause de l'index 3 après PAS de parenthèses2);
- l'anion est NON2-1 (-1 à cause de l'indice 1 en Au).
2) Pour Zn(H3Ç2O2)2
- le cation est Zn+2 (+2 à cause du 2 après les parenthèses anioniques) ;
- l'anion est le H3Ç2O2-1 (-1 à cause de l'indice 1 en Zn).
Connaissant les ions, il est facile de comprendre que le double échange entre ces sels se produit avec l'union des ions suivants :
Au+3 avec H3Ç2O2-1, ce qui donne le sel d'Au (H3Ç2O2)3 après croisement des charges +2 et -1 des ions ;
Zn+2 sans2-1, ce qui donne le sel de Zn (NO2)2 après avoir traversé les charges +2 et -1 des ions.
L'équation chimique équilibrée qui représente la double réaction d'échange entre ces sels est :
2 Au (NON2)3 + 3 Zn (H3Ç2O2)2 → 2 Au (H3Ç2O2)3 + 3 Zn (NON2)2
Dans cette réaction, nous avons un sel pratiquement insoluble, Au (H3Ç2O2)3 (Acétate, n'importe quel anion, sans métal alcalin ni NH4+), et un autre soluble, Zn (NO2)2 (Nitrite, qui est toujours soluble). Ainsi, en regardant l'expérience, nous verrons un solide au fond du conteneur.
Par moi Diogo Lopes Dias
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-dupla-troca-entre-sais.htm