Teoria Cuantica

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Reacciones Químicas

Alejandra Guadalupe Andrade Partida

Departamento Ingeniería Eléctrica

Instituto Tecnológico de Morelia

Resumen— Las reacciones químicas, son cambios o transformaciones que ocurren en la materia, estos cambios se clasifican en diferentes reacciones según su manera de reaccionar y el producto que resulta de las reacciones. En una reacción química se utilizan ecuaciones las cuales indican que cantidad utilizar, para crear estas ecuaciones se necesitan una serie de cálculos apropiados, conocer con qué medidas usuales se necesitan trabajar, por esto es importante conocer todo acerca de la estequiometria desde sus leyes que la sustentan hasta los cálculos más complicados. El propósito de las reacciones químicas es crear, ya sea diferentes compuestos o extraer elementos de los compuestos. La utilidad de las reacciones químicas va desde una necesidad que se presente en la vida cotidiana hasta procesos bastante complicados que puedan ocurrir en la industria, en procesos de control, en el medio ambiente. Su aplicación ha desempeñado un papel importante en la electroquímica, electrónica, nanoquimica.

Palabras clave— Ecuación, elemento, compuesto, masa, materia, moléculas, producto, reacción química, reactivo, sustancia.

I. INTRODUCCIÓN

L

as reacciones químicas son transformaciones que sufre la materia, para saber cómo se crean, reaccionan, que resultado se obtiene, se tiene que conocer qué tipo de reacción crea , con qué tipo de elemento reaccionan, entre otros aspectos, para conocer con mayor de precisión que resultado surgirá de la combinación de elementos. Conociendo más a fondo las reacciones químicas sabrás que son de gran importancia ya que tienen infinidad de aplicaciones desde la vida cotidiana hasta procesos industriales, de contaminación, etc.

II. CON BASE EN LA CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS, INCLUIR REACCIONES DE UTILIDAD: PROCESOS INDUSTRIALES, DE CONTROL, DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL, DE APLICACIÓN ANALÍTICA, ETC.

Fig. 1. La mezcla de dos sustancias que al reaccionar, crean otra totalmente diferente se le conoce como reacción química.

Existen dos tipos de cambios que puede sufrir la materia; cambios físicos y químicos.

Los cambios físicos que sufre la materia se notan a simple vista (color, textura, estado), estos cambios no alteran su composición.

Los cambios químicos son una transformación de la composición de la materia. A estos cambios es a lo que llamamos reacción química, el proceso por el cual las sustancias se transforman en otras. Estas reacciones ocurren porque los átomos que forman las sustancias al reaccionar se combinan de un modo diferente.

A. Clasificación de las Reacciones Químicas

Ya que existe una diversidad de reacciones, estas se agrupan o clasifican en ciertos tipos, según su mecanismo de reacción (conjunto de fases o estados que constituye una reacción química) y tipo de producto que resulta.

1) Reacción de Combinación, son aquellas en la que se combinan dos o más sustancias que al reaccionar forman compuestos más complejos.

Dentro estas reacciones se encuentran las siguientes posibilidades:

1.- Metal + No metal: Óxido, sulfuro o haluro.

2.- No metal + Oxígeno: Óxido de no metal.

3.- Óxido de metal + Agua: Hidróxido de metal.

4.- Óxido de metal + Óxido de no metal: Sal.

Fig. 2. Reacción de combinación, síntesis del amoniaco.

2) Reacción de Descomposición, este tipo de reacción es a partir de un compuesto donde se obtiene dos o más elementos o compuestos.

Estas reacciones son lo contrario de las reacciones de combinación. Generalmente se ocupa calor, energía eléctrica, etc., para que se pueda producir esta reacción.

3) Reacción de Sustitución, cuando en una reacción un elemento se desplaza a otro en un compuesto, se le conoce como reacción de sustitución. En esta reacción los átomos de los elementos más reactivos se desplazan a los átomos de los elementos menos reactivos.

A esta reacción (3) se le llama de sustitución simple. Cuando ocurre un intercambio de los elementos entre las sustancias implicadas se dice que hay una reacción de doble sustitución.

4) Reacción de Neutralización, en este tipo de reacción se forma sal + agua, por la reacción entre una base (hidróxido) con un ácido. Una excepción donde no se forma agua en la reacción es la combinación de óxido de un no metal con un óxido de un metal.

Fig. 3. La reacción del ácido clorhídrico (HCl) con el amoniaco (NH3) es una reacción de neutralización que da lugar a la producción de sales de amonio.

5) Reacción de Óxido-Reducción, estas reacciones se caracterizan porque existe una transferencia de electrones en donde una sustancia gana electrones (reducción) y otra pierde electrones (oxidación).Para que este tipo de reacción suceda un elemento se tiene que oxidar y el otro reducir.

Fig. 4. Representación de la oxidación y reducción en una reacción.

B. Reacciones de utilidad en procesos industriales

En la industria se ocupa una infinidad de reacciones químicas para distintos procesos.

Uno de los aspectos más importantes de las reacciones químicas en los procesos industriales son los catalizadores estas son enzimas tienen la capacidad de alterar la velocidad de las reacciones químicas, ya sea aumentándola o disminuyéndola a esto se le conoce como catálisis. Es uno de los procesos más utilizados en la industria ya que potencializa la velocidad con la que puede ocurrir una reacción química, facilitando algunas de sus aplicaciones.

Las enzimas se clasifican en grupos según el tipo de reacción que catalizan como se muestra en la tabla (1).

Clase de Enzima Tipo de Reacción Cataliza

Oxidorreductasas Transferencia de electrones, iones hidruro o átomos de hidrogeno

Transíerasas Transferencia de grupos orgánicos funcionales

Hidrolasas Hidrólisis (reacciones de rotura de enlaces con incorporación de agua)

Liasas Adición de grupos a dobles enlaces o formación de dobles enlaces por eliminación de grupos. Rotura de enlaces se incorpora agua

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