Une réaction de déplacement est une réaction dans laquelle un élément ou un groupe est déplacé d’un composé chimique par un autre élément ou groupe. Dans les réactions de déplacement simple, l’élément le plus réactif déplace le moins réactif. Dans les réactions de double déplacement, qui se produisent le plus souvent entre des solutions aqueuses de composés ioniques, les cations chargés positivement et les anions chargés négativement s’échangent. La réaction se déroule généralement parce que l’un des produits est insoluble et est précipité sous forme solide ou dégagé sous forme de gaz, ou parce que les réactifs sont un acide et une base, qui produiront toujours un sel et de l’eau.
Les réactions de déplacement unique comprennent le remplacement d’un métal dans un sel par un métal plus réactif. Par exemple, le fer déplacera le cuivre d’une solution de sulfate de cuivre car il est plus réactif : Fe+ CuSO4 -> Cu + FeSO4. Ce type de réaction peut être utilisé pour le placage métallique.
Les métaux qui sont plus réactifs que l’hydrogène le déplaceront des acides. Par exemple, si du zinc est ajouté à de l’acide chlorhydrique, la réaction produira du chlorure de zinc et de l’hydrogène, car le zinc est plus réactif que l’hydrogène : Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2. Les métaux qui sont moins réactifs que l’hydrogène – par exemple le cuivre, le plomb, l’argent et l’or – ne le déplaceront pas d’un acide.
La réaction de thermite bien connue, dans laquelle de l’aluminium en poudre est utilisé pour déplacer un métal d’un composé, généralement un oxyde, est un exemple de réaction de déplacement entre solides. Dans sa forme la plus courante, le fer est produit par la réaction de l’aluminium avec l’oxyde de fer III : Fe2O3 + 2Al -> 2Fe + Al2O3. Il se dégage tellement de chaleur que le fer est libéré sous la forme d’un liquide blanc chaud ; il est parfois utilisé comme méthode de soudage des rails brisés.
Les réactions de déplacement entre les non-métaux sont également courantes. Un exemple est le déplacement de l’iode d’un sel d’iodure par le chlore. Le chlore est plus réactif que l’iode, donc si du chlore gazeux est barboté dans une solution d’iodure de sodium, il déplacera l’iode : 2NaI + Cl2 -> 2NaCl + I2. Cette méthode est utilisée pour la production industrielle d’iode.
Un exemple de double déplacement est la réaction de solutions de chlorure de baryum et de sulfate de sodium. Lorsque ceux-ci sont mélangés, ils réagissent pour produire du chlorure de sodium et du sulfate de baryum. Ce dernier est insoluble et forme un précipité : BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 + 2NaCl. Une solution de chlorure de baryum peut ainsi être utilisée pour tester les ions sulfate.
Les réactions acido-basiques sont une autre forme de double déplacement. Celles-ci sont également appelées réactions de neutralisation. Par exemple, l’acide chlorhydrique et l’hydroxyde de sodium réagiront pour produire du chlorure de sodium et de l’eau : HCl + NaOH -> NaCl + H2O.