Une réaction de double remplacement est un type de réaction chimique où deux réactifs échangent des ions pour former deux nouveaux produits avec le même type de liaisons chimiques. Habituellement, l’un des produits forme un précipité. Les réactions à double déplacement se présentent sous la forme suivante:

AB + CD → AD + CB

Les réactions à double remplacement peuvent impliquer des réactifs contenant des liaisons ioniques ou covalentes, mais le type de réaction est plus courant avec les composés ioniques. Les acides et les bases peuvent participer à des réactions de double remplacement. Habituellement, le solvant est de l’eau.

Noms alternatifs

D’autres noms pour une réaction à double remplacement sont une réaction à double déplacement, une réaction d’échange ou une réaction de métathèse saline. Une réaction de double remplacement est appelée réaction de double décomposition, mais le terme est réservé au cas où l’un ou les deux réactifs ne se dissolvent pas dans un solvant.

Exemples de réaction de double remplacement

Un exemple de réaction de double remplacement est la réaction entre le nitrate d’argent et le chlorure de sodium dans l’eau. Le nitrate d’argent et le chlorure de sodium sont tous deux des composés ioniques. Les deux réactifs se dissolvent dans leurs ions en solution aqueuse. L’ion argent capte l’ion chlorure de sodium pour former du chlorure d’argent, tandis que l’ion sodium capte l’anion nitrate pour former du nitrate de sodium. Comme les réactifs, les deux produits sont des composés ioniques. Le chlorure d’argent a une faible solubilité dans l’eau, il précipite donc hors de la solution.

AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

Un autre exemple est la réaction entre le chlorure de baryum et le sulfate de sodium pour former du sulfate de baryum et du chlorure de sodium:

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

Tous les réactifs et produits contiennent des liaisons ioniques. Le sulfate de baryum produit précipite hors de la solution sous forme solide.

Comment reconnaître une réaction de Double remplacement

Vous pouvez reconnaître une réaction de double remplacement dans une équation chimique en vérifiant si les cations échangent des anions entre eux. Si les états de matière des réactifs et des produits sont énumérés, recherchez une réaction entre deux solutions aqueuses qui donne un produit aqueux (aq) et une qui précipite pour former un (des) produit(s) solide(s). Si vous ne connaissez pas les réactifs mais que vous constatez la formation de précipités lors de leur mélange, suspectez une double réaction de remplacement.

Si vous ne pouvez pas observer visuellement la réaction, vous pouvez prédire si les réactifs se dissoudront ou non et si un précipité se formera (indiquant une réaction de double remplacement) en utilisant les règles de solubilité.

Types de réactions de double remplacement

Il existe plusieurs catégories de réactions de double remplacement, notamment la neutralisation, l’alkylation, les réactions acide-carbonate, l’échange de contre-ions, la métathèse aqueuse avec précipitation (réactions de précipitation) et la métathèse aqueuse avec double décomposition (réactions de double décomposition). Cependant, les deux types les plus souvent observés en chimie générale sont les réactions de neutralisation et les réactions de précipitation.

Une réaction de neutralisation est une réaction de double déplacement entre les acides et les bases. Lorsque l’eau est l’argent, la réaction produit généralement un composé ionique — un sel. Si l’un des réactifs ou les deux sont un acide fort ou une base forte, la réaction se déroule dans la direction avant.

La réaction entre l’acide fluorhydrique et l’hydroxyde de sodium dans l’eau pour former de l’eau et du fluorure de sodium est un exemple de réaction de neutralisation. L’acide fluorhydrique est (naturellement) un acide, tandis que l’hydroxyde de sodium est une base. La forme générale de la réaction est:
acide + base → eau + sel
Dans ce cas, la réaction est:
HF (aq) + NaOH (aq) → H2O + NaF (aq)

Un autre exemple de réaction de neutralisation est la réaction entre le bicarbonate de soude et le vinaigre dans le volcan de bicarbonate de soude. La réaction produit finalement un gaz (dioxyde de carbone) et un sel (carbonate de sodium), mais la réaction de neutralisation initiale forme de l’acide carbonique (H2CO3) et de l’acétate de sodium (NaCH3COO)
NaHCO3 + CH3COOH (aq) → H2CO3 + NaCH3COO
Les cations échangent des anions, mais il est plus délicat de remarquer l’échange en raison de la façon dont les formules du composé sont écrites. Vous pouvez identifier la réaction comme un double remplacement lorsque vous comparez les atomes dans les anions des réactifs et des produits.

Dans une réaction de précipitation, deux composés ioniques aqueux forment un produit ionique insoluble. Un exemple est la réaction entre le nitrate de plomb (II) et l’iodure de potassium pour former du nitrate de potassium et de l’iodure de plomb (insoluble).
Pb(NO3)2 (aq) + 2 KI (aq) → 2 KNO3 (aq) + PbI2 (s)
Vous pouvez reconnaître la formation de précipités en raison du (des) suivant la formule chimique. Alors que l’iodure de plomb est le précipité, le solvant (eau) et les réactifs et produits solubles sont appelés surnageants ou surnageants. La formation de précipités entraîne la réaction vers l’avant, lorsque le produit quitte la solution.

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