Uma reação de simples troca com metais é um processo químico em que os reagentes são, obrigatoriamente, uma substância composta-YX, que apresenta um cátion metálico-Y+ ou o hidrônio-H+, e uma substância simples metálica [W(s)].
Como os reagentes de uma reação de simples troca são uma substância composta e uma simples, os produtos formados nesse tipo de reação química também serão, necessariamente, uma nova substância composta e uma nova substância simples.
O princípio de uma reação de simples troca com metais é a troca de posição ou o deslocamento que a substância simples metálica (W(s)) provoca no cátion da substância composta (YX(aq)), conforme a equação geral proposta abaixo:
W(s)+ YX(aq) → WX(aq) + Y(s)
No entanto, esse tipo de reação ocorre apenas quando o metal utilizado como reagente é mais reativo (não nobre) que o cátion presente na substância composta.
Obs.: Se o metal da substância simples é um metal nobre (não reativo, cuja eletropositividade é menor que a do hidrogênio), a reação de simples troca com metais não acontece.
O esquema a seguir indica a ordem decrescente de reatividade (eletropositividade) com relação aos elementos metálicos:
Li>Rb>K>Cs>Ba>Sr>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Cr>Fe>Cd>Co>Ni>Sn>Pb>H>C>Ag>Pd>Hg>Pt>Au
1º Exemplo: Reação de simples troca entre o cobre metálico [Cu(s)] e o ácido sulfúrico (H2SO4).
Cu(s)+ H2SO4(aq) →
De acordo com a ordem de reatividade dos metais proposta acima, o cobre é um elemento nobre, ou seja, menos reativo que o hidrogênio e, por isso, a reação não acontece.
Cu(s)+ H2SO4(aq) → não ocorre
2º Exemplo: Reação de simples troca entre o alumínio [Al(s)] e o iodeto de crômio III (CrI3).
Al(s)+ CrI3(aq) →
De acordo com a ordem de reatividade, o alumínio é um elemento mais reativo que o crômio. Assim:
-
alumínio deslocará o crômio;
-
consequente liberação do crômio metálico;
-
formação da substância composta iodeto de alumínio (AlI3) com a união do cátion do metal alumínio (Al+3, por ser da família IIIA), e do ânion iodeto do sal (I-1).
A seguinte equação balanceada representa esse processo:
2 Al(s)+ 2 CrI3(aq) → 2 AlI3(aq) + 3 I2(aq)
3º Exemplo: Reação de simples troca entre o potássio metálico [K(s)] e o ácido clorídrico (HCl).
K(s)+ HCl(aq) →
De acordo com a ordem de reatividade proposta acima, o potássio é um elemento mais reativo que o hidrogênio presente no ácido clorídrico. Dessa forma:
-
o potássio deslocará o hidrogênio;
-
consequente liberação do hidrogênio molecular (que é um átomo de hidrogênio ligado a outro, formando a molécula H2);
-
Formação da substância composta cloreto de potássio (KCl) pela união do cátion do metal potássio (K+1, por ser da família IA) e do ânion cloreto do sal (Cl-1).
A seguinte equação balanceada representa esse processo:
2 K(s)+ 2 HCl(aq) → 2 KCl(aq) + H2(g)
4º Exemplo: Reação de simples troca entre o estanho [Sn(s)] e o carbonato de magnésio (MgCO3).
Sn(s)+ MgCO3(aq) →
Seguindo a ordem de reatividade proposta para os metais, o estanho é um elemento menos reativo que o magnésio, portanto, a reação não acontecerá.
Sn(s)+ MgCO3(aq) → não ocorre
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