kaksoiskorvautumisreaktio on eräänlainen kemiallinen reaktio, jossa kaksi reaktanttia vaihtaa ioneja muodostaen kaksi uutta tuotetta, joilla on samantyyppiset kemialliset sidokset. Yleensä yksi tuotteista muodostaa sakan. Kaksoissiirtymäreaktiot ovat muotoa:

AB + CD → AD + CB

Kaksoiskorvautumisreaktioissa voi olla mukana reaktantteja, jotka sisältävät joko ionisia tai kovalenttisia sidoksia, mutta reaktiotyyppi on yleisempi ioniyhdisteillä. Hapot ja emäkset voivat osallistua kaksinkertaisiin korvautumisreaktioihin. Yleensä liuotin on vesi.

vaihtoehtoiset nimet

muita nimiä kaksoiskorvausreaktiolle ovat kaksoissiirtymä-reaktio, vaihtoreaktio tai suolametateesireaktio. Kaksoiskorvausreaktiota kutsutaan kaksoishajoamisreaktioksi, mutta termi on varattu silloin, kun toinen tai molemmat reaktantit eivät liukene liuottimeen.

Kaksoiskorvausreaktioesimerkkejä

esimerkki kaksoiskorvausreaktiosta on hopeanitraatin ja natriumkloridin välinen reaktio vedessä. Sekä hopeanitraatti että natriumkloridi ovat ioniyhdisteitä. Molemmat reaktantit liukenevat ioneihinsa vesiliuoksessa. Hopeaioni poimii natriumin kloridi-ionin muodostaen hopeakloridia, kun taas natriumioni poimii nitraattianionin muodostaen natriumnitraattia. Reaganttien tavoin molemmat tuotteet ovat ioniyhdisteitä. Hopeakloridin liukoisuus veteen on alhainen, joten se saostuu liuoksesta.

AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

toinen esimerkki on bariumkloridin ja natriumsulfaatin välinen reaktio, jolloin muodostuu bariumsulfaattia ja natriumkloridia:

BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2 NaCl(aq)

kaikki reaktantit ja tuotteet sisältävät ionisidoksia. Tuote bariumsulfaatti saostuu liuoksesta kiinteänä.

Kuinka tunnistaa Kaksoiskorvareaktio

kaksoiskorvareaktion voi tunnistaa kemiallisessa yhtälössä tarkastamalla, vaihtavatko kationit anioneja keskenään. Jos reaktanttien ja tuotteiden ainetilat luetellaan, etsitään kahden vesiliuoksen välistä reaktiota, jossa saadaan yksi vesipitoinen tuote (aq) ja yksi, joka saostuu muodostaen kiinteän tuotteen (T). Jos et tunne reaktioaineita, mutta näet saostumista niiden sekoittamisen yhteydessä, epäilet kaksinkertaista korvautumisreaktiota.

Jos reaktiota ei voi havainnoida silmämääräisesti, voidaan liukoisuussääntöjen avulla ennustaa, liukenevatko reaktantit ja muodostuuko sakka (mikä viittaa kaksinkertaiseen korvautumisreaktioon).

Kaksikorvausreaktioiden tyypit

on olemassa useita kategorioita kaksikorvausreaktioita, kuten neutralointi, alkylointi, happo-karbonaattireaktiot, vastaioninvaihto, vesipitoinen metateesi saostuen (saostumisreaktiot) ja vesipitoinen metateesi kaksoishajoamisella (kaksoishajoamisreaktiot). Yleisessä kemiassa useimmiten nähtävät kaksi tyyppiä ovat kuitenkin neutralisaatioreaktiot ja saostumisreaktiot.

neutralisaatioreaktio on happojen ja emästen välinen kaksoissiirtymisreaktio. Kun hopeana on vesi, reaktiossa syntyy yleensä ioniyhdiste-suola. Jos toinen tai molemmat reaktioaineista on vahva happo tai vahva emäs, reaktio etenee eteenpäin.

fluorivetyhapon ja natriumhydroksidin välinen reaktio vedessä veden ja natriumfluoridin muodostamiseksi on esimerkki neutralointireaktiosta. Fluorivetyhappo on (luonnollisesti) happo, kun taas natriumhydroksidi on emäs. Reaktion yleinen muoto on:
happo + emäs → vesi + suola
tässä tapauksessa reaktio on:
HF(aq) + NaOH(aq) → H2o + NaF(aq)

toinen esimerkki neutralointireaktiosta on ruokasoodan ja etikan välinen reaktio ruokasooda-tulivuoressa. Reaktiossa muodostuu lopulta kaasu (hiilidioksidi) ja suola (natriumkarbonaatti), mutta ensimmäisessä neutralisaatioreaktiossa muodostuu hiilihappoa (H2CO3) ja natriumasetaattia (NaCH3COO)
NaHCO3 + CH3COOH(aq) → H2CO3 + NaCH3COO
kationit vaihtavat anioneja, mutta vaihtumista on hankalampaa huomata yhdisteen kaavojen kirjoitustavan vuoksi. Reaktion voi tunnistaa kaksinkertaiseksi korvautumiseksi, kun vertaillaan reaktanttien ja tuotteiden anionien atomeja.

saostumisreaktiossa kaksi vesipitoista ioniyhdistettä muodostaa liukenemattoman ionituotteen. Esimerkki on lyijy(II) nitraatin ja kaliumjodidin välinen reaktio, jolloin muodostuu kaliumnitraattia ja (liukenematonta) lyijyjodidia.
PB(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) → 2 KNO3(aq) + PbI2 (s)
voit tunnistaa saostuman muodostumisen, koska saostumat seuraavat kemiallista kaavaa. Saostumana on lyijyjodidi, mutta liuotinta (vettä) ja liukoisia reaktantteja ja tuotetta kutsutaan supernaatiksi tai supernatantiksi. Saostuman muodostuminen ajaa reaktiota eteenpäin, koska tuote lähtee liuoksesta.

• Dilworth, J. R.; Hussain, W.; Hutson, A. J.; Jones, C. J.; Mcquillan, F. S. (1997). ”Tetrahalo Oksorhenaatti-Anionit.”Epäorgaanisia Synteesejä. 31: 257–262. doi: 10.1002/9780470132623.ch42
• IUPAC (1997). ”Metateesi.”Compendium of Chemical Terminology (2.) (”kultainen kirja”). doi: 10.1351 / goldbook.M03878
• March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3rd ed.). Wiley. ISBN 0-471-85472-7.
• Myers, Richard (2009). Kemian perusteet. Greenwood Publishing Group. ISBN 978-0-313-31664-7.