Reazione di metatesi del sale - Salt metathesis reaction

Una reazione di metatesi del sale , a volte chiamata doppia reazione di sostituzione , è un processo chimico che comporta lo scambio di legami tra due specie chimiche reagenti che porta alla creazione di prodotti con legami di legame simili o identici. Questa reazione è rappresentata dallo schema generale:

AB + CD → AD + CB

Il legame tra le specie che reagiscono può essere ionico o covalente . Classicamente, queste reazioni provocano la precipitazione di un prodotto.

Nella letteratura più antica si incontra frequentemente il termine doppia decomposizione . Il termine doppia decomposizione è più specificamente utilizzato quando almeno una delle sostanze non si dissolve nel solvente , poiché il legante o lo scambio ionico avviene allo stato solido del reagente. Per esempio:

AX(aq) + BY(s) → AY(aq) + BX(s).

Tipi di reazioni

Scambio di counterion

La metatesi del sale è una tecnica comune per lo scambio di controioni . La scelta dei reagenti è guidata da un diagramma di solubilità o energia reticolare . La teoria HSAB può anche essere utilizzata per prevedere i prodotti di una reazione di metatesi.

La metatesi del sale viene spesso impiegata per ottenere sali solubili in solventi organici. Illustrativa è la conversione del perrenato di sodio nel sale di tetrabutilammonio :

NaReO 4 + N(C 4 H 9 ) 4 Cl → N(C 4 H 9 ) 4 [ReO 4 ] + NaCl

Il sale di tetrabutilammonio precipita dalla soluzione acquosa. È solubile in diclorometano .

La metatesi del sale può essere condotta in soluzione non acquosa, illustrata dalla conversione del tetrafluoroborato di ferrocenio in un sale più lipofilo contenente l' anione tetrakis (pentafluorofenil) borato :

[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

Quando la reazione viene condotta in diclorometano , precipita il sale NaBF 4 e il sale B(C 6 F 5 ) 4 - rimane in soluzione.

Le reazioni di metatesi possono verificarsi tra due sali inorganici quando un prodotto è insolubile in acqua. Ad esempio, la precipitazione del cloruro d'argento da una miscela di nitrato d'argento e cloruro di cobalto-esammina fornisce il sale nitrato del complesso di cobalto:

3 AgNO
3
+ [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 → 3 AgCl + [Co(NH 3 ) 6 ](NO 3 ) 3

I reagenti non devono essere altamente solubili affinché le reazioni di metatesi abbiano luogo. Ad esempio, il tiocianato di bario si forma quando si fa bollire una sospensione di tiocianato di rame (I) e idrossido di bario in acqua:

Ba(OH)
2
+ 2 CuCNSBa (CNS)
2
+ 2CuOH

Alchilazione

I complessi metallici vengono alchilati tramite reazioni di metatesi del sale. Illustrativo è la metilazione del dicloruro di titanocene per dare il reagente Petasis :

(C 5 H 5 ) 2 TiCl 2 + 2 ClMgCH 3 → (C 5 H 5 ) 2 Ti (CH 3 ) 2 + 2 MgCl 2

Il prodotto salino tipicamente precipita dal solvente di reazione.

Una reazione di neutralizzazione è un tipo di doppia reazione di sostituzione. Una reazione di neutralizzazione si verifica quando un acido reagisce con una quantità uguale di una base . Questo di solito crea una soluzione di sale e acqua . Ad esempio, l'acido cloridrico reagisce con l'idrossido di sodio per produrre cloruro di sodio e acqua:

HCl + NaOH → NaCl + H
2
oh

La reazione tra un acido e un carbonato o bicarbonato produce sempre acido carbonico come prodotto, che si decompone spontaneamente in anidride carbonica e acqua. Il rilascio di anidride carbonica dalla miscela di reazione porta la reazione al completamento. Ad esempio, una reazione "vulcano" comune e fiera della scienza comporta la reazione di acido acetico con bicarbonato di sodio :

CH
3
COOH
+ NaHCO
3
CH
3
COONa
+ CO
2
+ H
2
oh

Reazione di metatesi senza sale

In contrasto con le reazioni di metatesi del sale, che beneficiano della precipitazione di sali solidi, sono reazioni di metatesi senza sale, che beneficiano della formazione di alogenuri di silile, che hanno elevate energie di legame Si-alogenuro. Le reazioni di metatesi senza sale procedono in modo omogeneo.

Guarda anche

Riferimenti