Reacción de doble intercambio – Metátesis – Química

A reacciones de doble intercambio o de metátesis se caracterizan por existir, literalmente, intercambios entre los elementos de cada molécula que intervienen en la reacción. Es decir, ciertos átomos, iones o radicales cambian de posición pasando a la otra molécula reemplazando al átomo, ion o radical que estaba en esa posición. A continuación se muestra una reacción genérica que ejemplifica la reacción de metátesis:

AB + CD -> AC + BD

Donde, AB y CD no pueden ser sólidos al mismo tiempo, sino una combinación de líquido y sólido: líquido + líquido, líquido + sólido o sólido + líquido. Y, al mismo tiempo, como característica de una reacción de doble intercambio, los productos deben ser diferentes de los reactivos en al menos uno de los siguientes aspectos:

1) AC y / o BD deben ser menos solubles que AB y / o CD.

La reacción entre el ácido sulfúrico y el hidróxido de bario forma sulfato de bario como producto: una sal blanca, que es altamente insoluble y se precipita en el fondo del recipiente:

H_dosSOLO_{4 (aq)} + Ba (OH)_{2 (aq)} -> 2H_dosO₍₁₎ + BaSO_{4 (s)}

dos) AC y / o BD deben tener electrolitos más débiles que AB y / o CD.

Este ítem significa que uno de los productos de reacción tiene que ser menos ionizable, es decir, ser un mal conductor de la electricidad en relación a los reactivos. La reacción de neutralización entre el ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio (soda cáustica) forma NaCl (gran conductor si está en solución o fundido) y agua líquida, que es muy mal conductor y se diferencia de los demás:

HCl_(aquí) + NaOH_(aquí) -> NaCl_(aquí) + H_dosO₍₁₎

3) AC y / o BD deben ser más volátiles que AB y / o CD.

En la reacción entre bicarbonato de sodio y ácido clorhídrico (caso común cuando tenemos acidez de estómago e ingerimos un antiácido):

NaHCO_{3 (s)} + HCl_(aquí) -> NaCl_(s) + H_dosCO_{3 (aq)} -> NaCl_(s) + H_dosO₍₁₎ + CO_{2 (g)}

También se observa que hay una reacción de descomposición del ácido carbónico, ya que es muy inestable (volátil) y tiende a formar agua líquida y dióxido de carbono gaseoso.

Otra gran característica de las reacciones de doble intercambio es que los reactivos generalmente no son óxidos, ya que tienden a reaccionar en síntesis y no en intercambio. Por tanto, las reacciones de doble intercambio son aquellas en las que reaccionan: un ácido y una base (neutralización), dos sales (con un insoluble), una sal y un ácido (formando otra sal y otro ácido) o una sal y una base (formando otra sal y otra base).

Entre todos los indicadores de reacción de doble intercambio, la formación de precipitados es el más fácil de identificar. Dado que la detección de productos más volátiles o menos ionizables solo es posible mediante experimentos complementarios. Por tanto, las reacciones que producen este efecto son las preferidas en los laboratorios escolares durante el período de formación de los estudiantes de química de secundaria.

Fuentes:
THEODORE L. Brown, H. EUGENE LeMay, BRUCE E. Bursten. Química: La ciencia central, São Paulo – SP: Editora Prentice-Hall, 2005. 9ª Edición. 992 páginas

http://www.scribd.com/doc/3395764/Quimica-Aula-08-Reacoes-de-dupla-exchange (acceso el 28/02/2010)
http://www.scribd.com/doc/4489649/AULA-53-REACOES-DE-DUPLATROCA (acceso el 28/02/2010)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Reação_de_dupla_troca (acceso el 28/02/2010)