Vaihtoreaktiot

Vaihtoreaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joissa kahden yhdisteen ionit tai rakenteen osat vaihtuvat ja muodostaen kaksi uutta yhdistettä. Yleinen muoto on AB + CD -> AD + CB, jossa A, B, C ja D ovat ion- tai molekyyliosia. Tällaiset reaktiot esiintyvät usein vesiliuoksissa, kun ionit ovat erillään ja voivat muodostaa uusia yhdisteitä.

Vaihtoreaktiot jaetaan usein saostumisreaktioihin sekä neutralointi- tai yleisiin metathesis-reaktioihin. Saostumisreaktiossa liuoksesta muodostuu kiinteä saostuma, esimerkiksi epäorgaanisten ioneiden yhdistyessä. Neutraloitumisreaktioita ovat hapen ja emäksen reaktiot, joissa syntyy suolaa ja vettä. Monissa tapauksissa kyse on yleisestä metathesis-reaktiosta, jossa liuoksen ionit vaihtavat partnerinsa.

Esimerkkejä: NaCl + AgNO3 -> AgCl(s) + NaNO3(aq); Na2CO3 + CaCl2 -> CaCO3(s) + 2 NaCl; HCl + NaOH -> NaCl + H2O.

Käyttö ja merkitys: vaihtoreaktiot ovat keskeisiä laboratoriokäytännöissä, esimerkiksi kvalitatiivisessa analyysissä, suolaliuosten valmistuksessa ja vedenkäsittelyssä, joissa ionin esiintyminen tai poistaminen voidaan hallita reaktioilla.

Rajoitukset: ei aina tapahdu täydellisesti; reaktiot riippuvat liuosten tasapainotiloista, lämpötilasta, pitoisuuksista sekä mahdollisista sivureaktioista. Tiettyjen reaktioiden edellytykset ovat suurin piirtein määritelty liukenemissäännöissä.