ILreazione di doppio scambio nel mezzo sali è il nome dato al fenomeno chimico che si verifica ogni volta che mescoliamo due sali che non hanno lo stesso catione o lo stesso anione. Il risultato di questa reazione è sempre la formazione di due nuovi sali.
a) Criteri per il verificarsi di una doppia reazione di scambio tra sali
La formula generale di un sale è XY, dove X (il primo componente della formula del sale) è sempre il catione e Y (il secondo componente della formula del sale) è l'anione.
Se mescoliamo in un contenitore, ad esempio, una soluzione di cloruro di sodio (NaCl) e un'altra soluzione di ioduro di sodio. sodio (NaI), la reazione di doppio scambio non avverrà perché il catione (sodio - Na) presente nei due sali è lo stesso.
Ora, se mescoliamo nello stesso recipiente una soluzione di cloruro di sodio (NaCl) e una soluzione di ioduro di potassio (KI), il reazione di doppio scambio perché i cationi (Sodio - Na e Potassio - K) e gli anioni (Cloruro - Cl e Ioduro - I) presenti nei sali sono tante differenti.
b) Determinazione della carica cationica e anionica di un sale
- Per il sale senza indice nella formula:
Quando non abbiamo un indice nella formula di un sale, catione e anione hanno lo stesso valore di carica, ma con segno opposto. Quindi, conoscendo la carica di uno di essi, quella dell'altro avrà solo il segno opposto.
Esempio: CaS
Poiché Ca è un metallo alcalino-terroso, ha una carica +2, quindi S avrà una carica -2.
- Per il sale con indice nella formula:
Quando il sale ha un indice nella formula (in basso a destra dell'abbreviazione di un elemento), automaticamente questo indice è la carica del gruppo opposto.
Esempio: CrCl3
Nella formula abbiamo indice 1 davanti a Cr e indice 3 davanti a Cl, quindi la carica di Cr sarà +3 (positivo perché il primo gruppo è il catione) e la carica Cl sarà -1 (negativa perché il secondo gruppo è sempre il anione).
- Per il sale con parentesi nella formula:
Quando il sale ha un indice davanti alle parentesi, automaticamente, questo indice è la carica del gruppo opposto.
Esempio: Al2(SOLO4)3
Nella formula abbiamo l'indice 2 davanti ad Al e l'indice 3 davanti a SO4, quindi la carica su Al sarà +3 (positiva perché il primo gruppo è il catione) e la carica su SO4 sarà -2 (negativo perché il secondo gruppo è sempre l'anione).
c) Principio di una reazione di doppio scambio
La reazione è detta doppio scambio perché si ha lo scambio di due componenti tra i sali (XY e BA). Il catione (X) di un sale interagisce con l'anione (A) dell'altro sale, e il catione (B) dell'altro sale interagisce con l'anione (Y) del primo, determinando la formazione di due nuovi sali ( XA e BA). Possiamo visualizzare chiaramente questo doppio scambio nell'equazione generale che rappresenta questo tipo di reazione chimica:
XY + BA → XA + BA
Nella miscela tra le soluzioni di cloruro di sodio (NaCl) e ioduro di potassio (KI), ioduro di sodio (NaI) e cloruro di potassio (KCl), come mostrato nell'equazione:
NaCl + KI → NaI + KCI
d) Cambiamenti visivi di una reazione di doppio scambio
Non sempre quando eseguiamo una reazione di doppio scambio, abbiamo visualizzato alcune modifiche nell'esperimento. In due soluzioni saline acquose incolori, ad esempio, quando mescoliamo i due insieme, sappiamo che si sono formati nuovi sali, ma il risultato è un materiale incolore. L'assenza di alterazione visiva, quindi, non significa che la reazione di doppio scambio non sia avvenuta.
Avremo un cambiamento visivo se nel processo vengono generati uno o due sali praticamente insolubili. Se si formano solo sali solubili, avremo un cambiamento visivo solo se uno dei sali disciolti cambia il colore della soluzione. La tabella seguente fornisce informazioni su quando un sale è solubile o praticamente insolubile:
Tabella della solubilità del sale
e) Esempi di equazioni di assemblaggio che rappresentano reazioni di doppio scambio tra sali
Ora seguine un po' esempi di assemblaggio dell'equazione delle reazioni di doppio scambio tra sali:
Esempio 1: Doppio scambio tra cianuro di potassio (KCN) e cloruro d'argento (AgCl)
Inizialmente, sappiamo qual è il catione e l'anione di ciascuno dei sali:
1) Per KCN: Poiché non c'è un indice scritto nella formula, consideriamo che c'è l'indice 1 davanti a K e CN.
- il catione è K+1 (+1 perché ogni metallo alcalino ha NOX +1);
- l'anione è CN-1 (-1 perché, quando gli indici della formula sono uguali, catione e anione hanno cariche dello stesso valore, ma di segno opposto).
2) Per AgCl: Poiché non abbiamo un indice scritto nella formula, consideriamo che c'è l'indice 1 davanti ad Ag e Cl.
- il catione è Ag+1 (+1 perché Ag ha fissato NOX +1);
- l'anione è Cl-1 (-1 perché, quando gli indici della formula sono uguali, catione e anione hanno cariche dello stesso valore, ma di segno opposto).
Conoscendo gli ioni, è facile intuire che il doppio scambio tra questi sali avviene con l'unione dei seguenti ioni:
-
K+1 con Cl-1, risultando nel sale KCl dopo aver incrociato le cariche +1 e -1 degli ioni. Poiché i carichi hanno lo stesso numero (1), non è necessario scriverlo nella formula finale.
Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)
Ag+1 con CN-1, risultando nel sale AgCN dopo aver incrociato le cariche +1 e -1 degli ioni.
L'equazione chimica bilanciata che rappresenta la reazione di doppio scambio tra questi sali è:
1 KCN + 1 AgCl → 1 KCl + 1 AgCN
In questa reazione si ha la formazione di un sale solubile in KCl (cloruro con metallo alcalino) e un altro AgCN praticamente insolubile (cianuro, qualsiasi anione, senza metallo alcalino o NH4+). Quindi, guardando l'esperimento, vedremo un solido (AgCN) sul fondo del contenitore, poiché non si dissolve in acqua.
Esempio 2: doppio scambio tra Carbonato di calcio (CaCO3) e solfato di magnesio (MgSO4)
Inizialmente, sappiamo qual è il catione e l'anione di ciascuno dei sali:
1) Per CaCO3:Poiché non abbiamo alcun indice scritto nella formula, la carica presente sul catione ha sempre lo stesso numero della carica sull'anione.
- il catione è Ca+2 (+2 perché ogni metallo alcalino terroso ha questo NOX);
- l'anione è la CO3-2 (-2 perché, non avendo nessun indice scritto davanti a Ca, la carica anionica avrà lo stesso valore della carica cationica, ma con segno opposto).
2) Per MgSO4: Poiché non abbiamo alcun indice scritto nella formula, la carica presente sul catione ha sempre lo stesso numero della carica sull'anione.
- il catione è Mg+2 (+2 perché ogni metallo alcalino terroso ha questo NOX);
- l'anione è il sistema operativo4-2 (-2 perché, non avendo nessun indice scritto davanti a Mg, la carica anionica avrà lo stesso valore della carica cationica, ma con segno opposto).
Conoscendo gli ioni, è facile capire che il doppio scambio tra questi sali avviene con l'unione dei seguenti ioni:
Qui+2 con OS4-2, risultando nel sale CaSO, dopo aver incrociato le cariche +2 e -2 degli ioni.
mg+2 con CO3-2, con conseguente MgCO sale3 dopo aver incrociato le cariche +2 e -2 degli ioni.
L'equazione chimica bilanciata che rappresenta la reazione di doppio scambio tra questi sali è:
1 CaCO3 + 1 MgSO4 → 1 caso4 + 1 MgCO3
In questa reazione si ha la formazione di due sali praticamente insolubili: il CaSO4 (solfato di metallo alcalino terroso) e MgCO3 (carbonato, senza metalli alcalini o NH4+). Quindi, guardando l'esperimento, vedremo due solidi (CaSO4 e MgCO3) sul fondo del contenitore, in quanto non si sciolgono in acqua.
Esempio 3: Doppio passaggio tra nitrato di sodio (NaNO3) e dicromato di potassio (K2Cr2oh7)
Inizialmente, sappiamo qual è il catione e l'anione di ciascuno dei sali:
1) Per NaNO3: Poiché non abbiamo nessun indice scritto nella formula, consideriamo che c'è l'indice 1 davanti a Na e NO.3.
- il catione è Na+1 (+1 perché ogni metallo alcalino ha NOX +1);
- l'anione è NO3-1 (-1 perché, quando gli indici della formula sono uguali, catione e anione hanno cariche dello stesso valore, ma di segno opposto).
2) A K2Cr2oh7
- il catione è K+1 (+1 perché ogni metallo alcalino ha NOX +1);
- l'anione è il Cr2oh7 -2 (-2 per avere indice 2 in K).
Conoscendo gli ioni, è facile capire che il that doppio scambio tra questi sali avviene con l'unione dei seguenti ioni:
A+1 con Cr2oh7 -2, con conseguente sale Na2Cr2oh7 dopo aver incrociato le cariche +1 e -2 degli ioni.
K+1 senza3-1, con conseguente KNO sale3 dopo aver incrociato le cariche +1 e -1 degli ioni.
IL equazione chimica bilanciata che rappresenta la reazione di doppio scambio tra questi sali é:
2 NaNO3 + 1K2Cr2oh7 → 1 pollice2Cr2oh7 + 2 NO3
In questa reazione si ha la formazione di due sali solubili: Na2Cr2oh7 (dicromato, qualsiasi anione, con metallo alcalino) e KNO3 (Nitrato, che è sempre solubile). Quindi, guardando l'esperimento, non vedremo alcun solido sul fondo, ma a seconda del sale che si dissolve, potrebbe esserci un cambiamento nel colore della soluzione (non nel caso dell'esempio).
Esempio 4: Doppio scambio tra nitrito d'oro III [Au (NO2)3] e acetato di zinco [Zn(H3Ç2oh2)2]
Inizialmente, sappiamo qual è il catione e l'anione di ciascuno dei sali:
1) Per Au (NO2)3
- il catione è Au+3 (+3 a causa dell'indice 3 dopo NESSUNA parentesi2);
- l'anione è NO2-1 (-1 a causa dell'indice 1 in Au).
2) Per Zn(H3Ç2oh2)2
- il catione è Zn+2 (+2 a causa del 2 dopo le parentesi anioniche);
- l'anione è l'H3Ç2oh2-1 (-1 a causa dell'indice 1 in Zn).
Conoscendo gli ioni, è facile capire che il doppio scambio tra questi sali avviene con l'unione dei seguenti ioni:
Au+3 con H3Ç2oh2-1, risultando nel sale Au (H3Ç2oh2)3 dopo aver incrociato le cariche +2 e -1 degli ioni;
Zn+2 senza2-1, con conseguente sale di Zn (NO2)2 dopo aver incrociato le cariche +2 e -1 degli ioni.
L'equazione chimica bilanciata che rappresenta la reazione di doppio scambio tra questi sali è:
2 Au (NO2)3 + 3 Zn (H3Ç2oh2)2 → 2 Au (H3Ç2oh2)3 + 3 Zn (NO2)2
In questa reazione abbiamo un sale praticamente insolubile, Au (H3Ç2oh2)3 (Acetato, qualsiasi anione, senza metalli alcalini o NH4+), e un altro solubile, Zn (NO2)2 (Nitrito, che è sempre solubile). Quindi, guardando l'esperimento, vedremo un solido sul fondo del contenitore.
Di Me. Diogo Lopes Dias
