La reacción de sustitución es un tipo de reacción química en la cual un átomo o grupo de átomos es reemplazado por otro en un compuesto. Este proceso puede ocurrir de diferentes maneras y dar lugar a distintos tipos de reacciones de sustitución.
Exploraremos los diferentes tipos de reacciones de sustitución, su clasificación y algunos ejemplos para comprender mejor este concepto químico fundamental.
Tipos de reacciones de sustitución
Reacción de simple sustitución
La reacción de simple sustitución ocurre cuando una sustancia simple reacciona con otra compuesta, sustituyendo a uno de sus componentes. En este tipo de reacción, un átomo o grupo de átomos de la sustancia simple reemplaza a un átomo o grupo de átomos de la sustancia compuesta.
Por ejemplo, en la reacción de cobre con nitrato de plata:
- Cu + AgNO3 → Cu(NO3)2 + Ag
En esta reacción, el cobre reemplaza a los átomos de plata en el compuesto, formando nitrato de cobre y liberando plata.
Química OrgánicaReacción de doble sustitución
La reacción de doble sustitución, también conocida como metátesis, ocurre cuando hay un intercambio entre dos elementos compuestos diferentes, formando nuevas sustancias. En este tipo de reacción, los átomos o grupos de átomos de los compuestos se intercambian entre sí.
Por ejemplo, en la reacción de cloro con bromuro de sodio:
- Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
En esta reacción, el cloro sustituye al bromo en el compuesto, formando cloruro de sodio y liberando bromo.
Clasificación de las reacciones de sustitución
Reacciones de sustitución nucleofílica monomolecular (SN1)
Las reacciones de sustitución nucleofílica monomolecular (SN1) son aquellas en las que el mecanismo de la reacción ocurre en dos etapas. En la primera etapa, se forma un carbocatión a partir del compuesto original, y en la segunda etapa, el grupo nucleófilo reemplaza al grupo saliente en el carbocatión.
Este tipo de reacción es característico de compuestos terciarios y se ve favorecido por la presencia de solventes polares y la formación de carbocationes estables.
Química NuclearReacciones de sustitución nucleofílica bimolecular (SN2)
Las reacciones de sustitución nucleofílica bimolecular (SN2) son aquellas en las que el mecanismo de la reacción ocurre en una sola etapa. En esta etapa, el grupo nucleófilo ataca al átomo de carbono al mismo tiempo que el grupo saliente se va, dando lugar a la formación de un nuevo compuesto.
Este tipo de reacción es característico de compuestos primarios y secundarios y se ve favorecido por la presencia de nucleófilos fuertes y la ausencia de estericidad.
Reacciones de sustitución en compuestos iónicos
Reacciones de doble sustitución en compuestos iónicos
En el caso de compuestos iónicos en solución, la reacción de sustitución se denomina reacción de doble sustitución o reacción de metátesis. En estas reacciones, hay un intercambio de cationes y aniones entre los compuestos.
Por ejemplo, en la reacción de cloruro de sodio con nitrato de plata:
- NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
En esta reacción, se forma cloruro de plata y nitrato de sodio a partir del intercambio de los iones cloruro y nitrato.
Química InorgánicaConclusión
Los tipos de reacciones de sustitución son la de simple sustitución, donde una sustancia simple reemplaza a uno de los componentes de una sustancia compuesta, y la de doble sustitución, donde hay un intercambio entre dos sustancias compuestas diferentes. Estas reacciones pueden ser de clase nucleofílica monomolecular o bimolecular, y en el caso de compuestos iónicos en solución, se denominan reacciones de metátesis.