Doppelte Ersatzreaktion Definition und Beispiele

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Auch als Doppelverdrängungs-, Doppelzersetzungs- oder Metathesereaktionen bekannt, sind solche Reaktionen, bei denen zwei chemische Substanzen miteinander reagieren, indem sie neutrale Gruppen oder Ionen gleicher Ladung austauschen, wodurch zwei neue Verbindungen entstehen, in denen die gleichen Arten von Bindungen vorhanden sind.

Doppelte Austauschreaktionen können als Paartausch angesehen werden. Die beiden ursprünglichen Paare stellen die beiden Ausgangsreagenzien dar, und nach der Reaktion werden zwei neue Paare erhalten.

Während einer Metathese oder doppelten Austauschreaktion verdrängt eine der Gruppen oder Ionen in einem Molekül eine ähnliche Gruppe im anderen, während eine der Gruppen im zweiten eine ähnliche Gruppe im ersten verdrängt. Aus diesem Grund werden sie als Doppelverschiebungsreaktionen bezeichnet.

Wie erkennt man doppelte Austauschreaktionen?

Metathesereaktionen sind leicht zu erkennen. Erstens beinhalten sie immer zwei Reaktanten und zwei Produkte. Zweitens folgen sie immer dem folgenden Schema:

Schema der Doppelaustauschreaktionen

Sowohl A als auch B, C und D können einzelnen Atomen oder Atomgruppen entsprechen. Wie in diesem Schema zu sehen ist, verdrängt oder ersetzt Gruppe A Gruppe C im CD-Molekül, während gleichzeitig Gruppe C Gruppe A ersetzt (oder Gruppe D ersetzt Gruppe D, je nach Blickwinkel). .

Die Bindung zwischen den Gruppen A und B sowie zwischen C und D kann sowohl ionisch als auch kovalent sein. Wichtig ist nur, dass die Verbindung, die in den beiden Produkten gebildet wird, vom gleichen Typ ist.

Arten von Doppelaustauschreaktionen

Abhängig von der Art der Reagenzien und der Art der gebildeten Produkte können verschiedene Arten von Metathese- oder doppelten Austauschreaktionen unterschieden werden:

Salzmetathese

Bei Salzmetathesereaktionen sind beide Reaktanten und beide Produkte Salze (ionische Verbindungen). Das oben gezeigte allgemeine Schema sieht im Fall der Salzmetathese folgendermaßen aus:

Schema der Salzmetathese

In diesen Fällen sind die beiden Reaktanten üblicherweise in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel lösliche Salze, während eines der beiden Produkte ein unlösliches Salz ist, das ausfällt.

Beispiele für Doppelsalzaustauschreaktionen

Die meisten Fällungsreaktionen sind Doppelaustauschreaktionen. Einige Beispiele sind:

Beispiel einer doppelten Verdrängungsreaktion von Salzen.  Metathese zwischen Silbernitrat und Kaliumchlorid

Bei dieser Reaktion ersetzen sich Silber(I)- und Kaliumionen gegenseitig, um das unlösliche Silberchloridsalz und das lösliche Silbernitratsalz zu bilden, das in Lösung bleibt.

Beispiel einer doppelten Verdrängungsreaktion von Salzen.  Metathese zwischen Natriumsulfat und Bariumchlorid

Hier werden Natrium- und Bariumkationen ausgetauscht, um unlösliches Bariumsulfat und Natriumchlorid zu ergeben, das in Lösung bleibt.

Säure-Base-Neutralisationsreaktionen

Eine weitere sehr verbreitete Klasse von Doppelverdrängungsreaktionen sind Säure-Base-Neutralisationsreaktionen. Diese Reaktionen beginnen mit der Reaktion zwischen einer Base (z. B. einem Metallhydroxid) und einer Säure (die eine Hydrosäure, Oxysäure oder eine organische Säure sein kann) und ergeben Salz und Wasser als Produkte:

Beispiele für Säure-Base-Neutralisationsreaktionen

Säure/Base-Neutralisation ist ein Beispiel für doppelte Austauschreaktionen

Dies ist eine Reaktion zwischen einer starken Säure (Salpetersäure) und einer starken Base (Kaliumhydroxid). Es kann sich aber auch um schwache Säuren und Basen handeln, wie z. B.:

Säure/Base-Neutralisation ist ein Beispiel für doppelte Austauschreaktionen

die Neutralisation von Salpetersäure mit Ammoniumhydroxid als Beispiel für doppelte Austauschreaktionen

Metallaustauschreaktionen

Diese Art von doppelten Austauschreaktionen tritt bei metallorganischen Verbindungen auf. Im Gegensatz zu früheren Beispielen, die das Aufbrechen und Bilden von Ionenbindungen beinhalten, werden hier koordinative kovalente Bindungen aufgebrochen und zwischen einem Metall (das als Lewis-Säure fungiert) und einer organischen Gruppe gebildet, die das Bindungselektronenpaar spendet (das als Lewis-Base fungiert). .

Schema der Metallaustauschreaktionen

Beispiele für Metallaustauschreaktionen

Beispiel für Metallaustauschreaktionen

Organische Doppelverschiebungsreaktionen

Die Substitutionsreaktionen, denen organische Verbindungen wie Alkylhalogenide und Alkohole (um nur einige zu nennen) unterliegen, sind ebenfalls doppelte Austausch- oder doppelte Verdrängungsreaktionen. In ihnen ersetzt die eingehende Gruppe die ausgehende Gruppe, während sich die ausgehende Gruppe dem ursprünglichen Gegenstück der eingehenden Gruppe anschließt.

Hydrolysereaktionen einiger organischer Verbindungen sind auch Beispiele für doppelte Verdrängungsreaktionen .

Beispiele organischer Doppelverdrängungsreaktionen

Ein Beispiel für eine nukleophile Substitutionsreaktion, bei der Brom durch Iod ersetzt wird und umgekehrt, ist unten angegeben.

Nucleophile Substitutionen sind ein Beispiel für organische Austauschreaktionen.

Ein weiteres Beispiel ist die Hydrolyse von Estern. In diesem Fall

Die Hydrolysereaktion ist auch ein Beispiel für doppelte Verdrängungsreaktionen.

Verweise

Carey, F. (1999). Organische Chemie (3. Aufl.). Madrid, Spanien: McGraw-Hill Companies.

Chang, R., & Goldsby, KA (2012). Chemie, 11. Auflage (11. Aufl.). New York City, New York: McGraw-Hill-Bildung.

-Werbung-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados