Reações de dupla troca entre sal e base

Reações de dupla troca entre sal e base são processos químicos em que o cátion (Y⁺) de uma base interage com o ânion de um sal (X^-), enquanto o ânion (que é sempre uma hidroxila, OH^-) da base interage com o cátion do sal (C⁺). Abaixo temos uma equação geral de uma reação de dupla troca entre sal e base.

YOH + CX → YX + COH

Como em uma reação de dupla troca entre sal e base, temos a troca entre os cátions e ânions entre essas substâncias, os produtos serão obrigatoriamente um novo sal e uma nova base.

1- Formação dos produtos em uma reação de dupla troca entre sal e base

O novo sal e a nova base, durante uma reação de dupla troca entre um sal e uma base, são formados pela interação entre cátions e ânions das substâncias reagentes. Quando um cátion interage com um ânion, temos o cruzamento das suas cargas, como nos exemplos abaixo:

a) Cruzamento entre o cátion do sal e o ânion da base

No exemplo, temos um cátion e carga +2, enquanto o ânion da base sempre apresenta carga -1. Com a interação deles, o valor numérico da carga irá se transformar na quantidade de átomos do outro, e vice-versa:

Cruzamento na reação de dupla troca que resulta em uma base

No cruzamento, o valor 1 da carga do ânion se transforma na quantidade de átomos C, enquanto que o valor 2 da carga do cátion se transforma na quantidade de hidroxilas.

b) Cruzamento entre o cátion da base e o ânion do sal

No exemplo, temos um cátion da base contendo carga +3, enquanto o ânion do sal apresenta carga -2. Com a interação deles, o valor numérico da carga irá se transformar na quantidade de átomos do outro, e vice-versa:

Cruzamento na reação de dupla troca que resulta em um sal

No cruzamento, o valor 1 da carga do ânion se transforma na quantidade de átomos C, enquanto que o valor 2 da carga do cátion se transforma na quantidade de hidroxilas.

2- Condições para que uma reação de dupla troca entre sal e base seja visível

Sempre que um sal entra em contato com uma base ocorre a reação de dupla troca, porém, somente podemos observar alteração visual do meio se uma ou mais das condições abaixo estiverem presentes:

a) Se um sal praticamente insolúvel for formado

Um sal praticamente insolúvel é uma substância que apresenta um baixíssimo grau de solubilidade em água, logo, se um sal desse for formado em uma reação de dupla troca entre sal e base iremos observar a formação de uma massa sólida (geralmente no fundo do recipiente onde a reação estiver ocorrendo).

Para determinar se um sal é solúvel ou praticamente insolúvel, devemos consultar a tabela de solubilidade dos sais. Nessa tabela temos as combinações de cátions e ânions que formam sais solúveis ou praticamente insolúveis, proposta abaixo:

Tabela de solubilidade dos sais inorgânicos

b) Formação do Hidróxido de amônio

O hidróxido de amônio (cuja fórmula é NH₄OH) é formado em uma reação de dupla troca entre sal e base apenas se o sal utilizado como reagente apresentar o cátion amônio (NH₄⁺).

Como o hidróxido de amônio é uma substancia instável, ele acaba se convertendo em água e amônia. A amônia formada é um gás, por isso é possível observar a formação de bolhas no recipiente onde a reação está acontecendo.

NH₄OH → H₂O + NH₃

c) Formação de uma base praticamente insolúvel

Quando o cátion proveniente do sal não pertence às famílias IA ou IIA, e interage com o ânion hidróxido, irá formar uma base praticamente insolúvel, ou seja, uma base que apresenta uma baixíssima solubilidade em água.

Assim, quando uma reação de dupla troca entre sal e base ocorre e forma uma base praticamente insolúvel, é possível ver a formação de uma massa sólida (no fundo do recipiente onde a reação estiver ocorrendo).

3- Exemplos de reações de dupla troca entre sal e base

Exemplo 1: Dupla troca entre o hidróxido de cobre II [Cu(OH)₂] e o nitrato de sódio (NaNO₃).

O sal apresenta o cátion Na⁺¹ e o ânion NO₃^-1, enquanto a base apresenta o cátion Cu⁺² e o ânion OH^-1. Com o cruzamento realizado entre esses íons, temos a formação da base e do sal, observado na equação abaixo:

Cu(OH)₂ + NaNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2 NaOH

Quando esse processo é realizado, não é observada nenhuma alteração no recipiente, porque o sal formado é solúvel e a base formada é solúvel e instável.

Exemplo 2: Dupla troca entre o hidróxido de amônio (NH₄OH) e o nitrito de lítio (LiNO₂).

O sal apresenta o cátion Li⁺¹ e o ânion NO₂^-1, enquanto a base apresenta o cátion NH₄⁺¹ e o ânion OH^-1. Com o cruzamento realizado entre esses íons, temos a formação da base e do sal, observado na equação abaixo:

NH₄OH + LiNO₂ → NH₄NO₂ + LiOH

Quando esse processo é realizado, é observada uma alteração no recipiente, porque o sal formado é solúvel e a base formada é instável.