Hispanopedia WikiUna reacción de metátesis de sales (también llamada reacción de doble desplazamiento , reacción de doble sustitución o doble descomposición ) es un tipo de reacción química en la que dos compuestos iónicos en solución acuosa intercambian sus iones componentes para formar dos nuevos compuestos. A menudo, uno de estos nuevos compuestos es un precipitado , un gas o un electrolito débil , que impulsa la reacción.
- AB + CD -> AD + CB
En la literatura antigua, el término doble descomposición es común. Este término se usa más específicamente cuando al menos una de las sustancias no se disuelve en el disolvente , ya que el intercambio de ligandos o iones 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 sales es una técnica común para el intercambio de contraiones . La selección de reactivos se basa en una tabla de solubilidad o en la energía reticular . La teoría HSAB también puede utilizarse para predecir los productos de una reacción de metátesis.
La metátesis de sales se emplea a menudo para obtener sales solubles en disolventes orgánicos. Un ejemplo ilustrativo es la conversión del perrenato de sodio en la sal de tetrabutilamonio : [ 1 ]
- 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 sales puede realizarse en solución no acuosa, como lo ilustra la conversión del tetrafluoroborato de ferrocenio en una sal más lipofílica que contiene el anión tetrakis(pentafluorofenil)borato : [ 2 ]
- [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 uno de los productos es insoluble en el disolvente de reacción. Por ejemplo, la precipitación de cloruro de plata a partir de una mezcla de nitrato de plata y cloruro de hexamina de cobalto produce la sal de nitrato del complejo de cobalto:
- 3 AgNO3 + [Co(NH3)6]Cl3 → 3 AgCl + [Co(NH3)6](NO3)3
Los reactivos no necesitan ser altamente solubles para que se produzcan reacciones de metátesis. Por ejemplo, el tiocianato de bario se forma al hervir una suspensión de tiocianato de cobre(I) e hidróxido de bario en agua:
- Ba(OH)2 + 2CuCNS →Ba(CNS)2 +2CuOH
Mecanismos
El mecanismo de las reacciones de metátesis de sales basadas en plata se revela con el uso de AgCB 11 H 12 , que contiene un anión carborano débilmente coordinante. Con IrCl(CO)(PPh 3 ) 2 ( Complejo de Vaska ), el producto es un aducto con un enlace Ir-Ag. Por el contrario, AgClO 4 simplemente produce Ir(ClO 4 )(CO)(PPh 3 ) 2 . El intermedio Fe(Cp)(CO) 2 I·Ag(B 11 CH 12 ) se observa en la reacción de AgCB 11 H 12 con (C 5 H 5 )Fe(CO) 2 I . [ 3 ]
Alquilación
Los complejos metálicos se alquilan mediante reacciones de metátesis de sales. Un ejemplo ilustrativo es la metilación del dicloruro de titanoceno para obtener el reactivo de Petasis : [ 4 ]
- (C 5 H 5 ) 2 TiCl 2 + 2 ClMgCH 3 → (C 5 H 5 ) 2 Ti (CH 3 ) 2 + 2 MgCl 2
El producto salino suele precipitar del disolvente de reacción.
Reacción de neutralización
Una reacción de neutralización es un tipo de reacción de doble desplazamiento. Ocurre cuando un ácido reacciona con una cantidad igual de una base . Esta reacción generalmente produce una sal. Por ejemplo, el ácido clorhídrico reacciona con el tetracarbonilo de hierro disódico para producir dihidruro de hierro.
- 2 HCl + Na 2 Fe (CO) 4 → 2 NaCl + H 2 Fe (CO) 4
La reacción entre un ácido y una sal de carbonato o bicarbonato produce ácido carbónico , que se descompone espontáneamente en dióxido de carbono y agua. La liberación de dióxido de carbono de la mezcla de reacción impulsa la reacción hasta su finalización. Por ejemplo, una reacción común en ferias de ciencias, conocida como reacción de "volcán", implica la reacción del ácido clorhídrico con carbonato de sodio .
- 2 HCl + Na 2 CO 3 → H 2 CO 3 + 2 NaCl
- H₂CO₃ → H₂O + CO₂
Reacción de metátesis sin sal
A diferencia de las reacciones de metátesis de sales, que se producen por la precipitación de sales sólidas, las reducciones sin sal , que se producen por la formación de haluros de sililo, proceden de forma homogénea. [ 5 ]
Véase también
Referencias
- ↑ JR Dilworth, W. Hussain, AJ Hutson, C. Aniones tetrahalooxorrenato" Inorganic Syntheses 1997, volumen 31, páginas 257–262. doi : 10.1002/9780470132623.ch42
- ↑ J. Le Bras, H. Jiao, WE Meyer, F. Hampel y JA Gladysz, "Síntesis, estructura cristalina y reacciones del complejo de renio metilo de 17 electrones de valencia [(η 5 -C 5 Me 5 )Re(NO)(P(4-C 6 H 4 CH 3 ) 3 )(CH 3 )] + B(3,5-C 6 H 3 (CF 3 ) 2 ) 4 − : Comparaciones experimentales y computacionales de enlaces con complejos de metilo y metilideno de 18 electrones", J. Organomet. Chem. 2000 volumen 616, 54-66. doi : 10.1016/S0022-328X(00)00531-3
- ↑ Liston, David J.; Lee, Young Ja; Scheidt, W. Robert; Reed, Christopher A. (1989). "Observaciones sobre reacciones de metátesis de sales de plata con aniones muy débilmente coordinantes". Journal of the American Chemical Society . 111 (17): 6643– 6648. Bibcode : 1989JAChS.111.6643L . doi : 10.1021/ja00199a025 .
- ↑ Payack, JF; Hughes, DL; Cai, D.; Cottrell, IF; Verhoeven, TR (2002). "Dimetiltitanoceno" . Síntesis Orgánica . 79 : 19
{{cite journal}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) . - ↑ Mashima, Kazushi (2020). "Complejos de α-diimina redox-activos de metales de transición temprana: del enlace a la catálisis". Boletín de la Sociedad Química de Japón . 93 (6): 799– 820. doi : 10.1246/bcsj.20200056 .
- Reacciones químicas
- Reacciones inorgánicas