Reacciones Quimicas

La reacción química es un proceso que permite la transformación de una o varias sustancias en otras, de propiedades diferentes, es decir, es un proceso mediante el cual se combinan elementos o compuestos diferentes, llamados reactivos, para generar otros compuestos, los productos.

Con el objeto de comunicarse entre sí, se desarrolló una forma estándar para representar las reacciones químicas, y tiene por nombre ecuación química ; la ecuación química describe las sustancias que reaccionan (reactantes), las sustancias formadas (productos) y las sustancias implicadas.

Por ejemplo , el caso del Hidrogeno gaseoso (H2) se quema en presencia de aire (O2) para formar Agua (H2 O) y es representada así:

H_2+ O_2 → H_2 O

Donde el signo (+) significa “reacciona con” y la flecha significa “produce”. En términos simples quiere decir: El hidrogeno molecular reacciona con el oxigeno molecular para producir agua. Sin embargo, la ecuación no está balanceada porque no se cumple la ley de conservación de la materia en donde la reacción conserva la masa, es decir, la masa de los productos siempre es igual a la masa de los reactantes.

Por consiguiente, para poder balancearla es necesario colocarle un coeficiente adecuado, como se muestra a continuación:

〖2H〗_2+ O_2 → 〖2H〗_2 O

Y se lee de tres maneras, la primera es: dos moléculas de hidrogeno se combinan o reaccionan con una molécula de oxigeno para formar dos moléculas de agua.

La segunda forma es: dos moles de moléculas de hidrogeno reaccionan con una mol de moléculas de oxigeno para producir dos moles de moléculas de agua; y por último, 4,04g de H2 reaccionan con 32g de O2 para formar 36,04g de H2 O.

Las reacciones químicas tienen la propiedad de reaccionar entre si las sustancias dependiendo de la afinidad o atracción que existe entre ellas y de las condiciones que faciliten su interacción, estas condiciones se especifican para cada proceso de transformación: calor, presión, tiempo de reacción, mezcla.do, catalizadores, etc.; estas condiciones se señalan sobre la flecha que indica el sentido de la reacción.

Las reacciones se clasifican en:

Por el mecanismo de la reacción o la forma como se originan los productos:

Reacción de adición o combinación .

Consiste en que dos o más reactantes forman un solo producto. En este tipo de reacciones generalmente se libera calor, es decir que son exotérmicas. Es típica en la formación de un compuesto por combinación directa de sus elementos (síntesis).

Por ejemplo: Formación del óxido férrico

4 Fe(s) + 3 O2 (g) → 2 Fe2O3(s)

Reacción de descomposición.

En este tipo de reacciones químicas partimos de un solo reactante para descomponerlo en dos o más productos, por medio de un agente energético externo o un catalizador:

Si la energía es calorífica se llama pirolisis, es la descomposición por calentamiento a altas temperaturas.

Si la descomposición es por acción de la luz se llama fotólisis

Si la descomposición es por acción de un catalizador se llama catálisis.

Si la descomposición es por medio de la corriente eléctrica, se llama electrólisis.

Ejemplos de reacciones de pirolisis.

Donde: ∆ = símbolo de energía calorífica

Ejemplos de reacciones de electrólisis.

El sodio se obtiene líquido porque la electrólisis de la sal común fundida (NaCl líquido) se ha realizado a temperatura muy alta.

Ejemplos de reacción de fermentación alcohólica.

Esta reacción se lleva a cabo por medio de una enzima, que es una proteína biocatalizadora.

Ejemplos de reacción de catálisis

Se observa que en la catálisis, la sustancia que actúa como catalizador no aparece en los productos, ya que solo varía la rapidez con que se desarrolla la reacción o hace posible la reacción.

Reacción de desplazamiento o sustitución simple.

En general se presenta cuando un elemento químico más activo o mas reactivo desplaza a otro elemento menos reactivo que se encuentra formando parte de un compuesto; el elemento que ha sido desplazado queda en forma libre.

En el caso de los metales, los más activos son los metales alcalinos y metales alcalinos térreos.

En el caso de los no metales, los mas reactivos son algunos halógenos : Fl2, Cl2, Br2; además del oxígeno y el fósforo.

Por ejemplo, tenemos:

Reacción de doble desplazamiento.

También llamada de doble descomposición o metátesis, es una reacción entre dos compuestos que generalmente están cada uno en solución acuosa. Consiste en que dos elementos que se encuentran en compuestos diferentes intercambian posiciones, formando dos nuevos compuestos. Estas reacciones químicas no presentan cambios en el numero de oxidación o carga relativa de los elementos, por lo cual también se le denominan reacciones NO – REDOX.

Ejemplos:

En reacciones de precipitación se producen sustancias parcialmente solubles o insolubles, los cuales van al fondo del recipiente donde se realiza la reacción química. Los precipitados por lo general presentan colores típicos, razón por la cual son usados en química analítica para reconocimiento de elementos y compuestos.

Por la energía calorífica involucrada.

Reacción exotérmica.

Es aquella reacción química que libera energía calorífica hacia el medio que lo rodea conforme transcurre, por lo tanto aumenta la temperatura de los alrededores del sistema donde ocurre la reacción. El calor liberado se debe a que la entalpía de los productos es menor que la entalpía (▲H) de los reactantes.

Corresponden a este tipo, las reacciones de combustión, las reacciones de neutralización acido-base, y en general las reacciones de adición.

Una reacción exotérmica se puede representar en general mediante la siguiente ecuación termoquímica.

Reacción endotérmica.

Es aquella reacción que absorbe energía conforme se lleva a cabo, debido a que la entalpía de los productos es mayor a la entalpía de los reactantes. Son reacciones que no ocurren naturalmente a condiciones ambientales, por lo tanto no son espontáneas.

En este grupo se encuentran las reacciones de descomposición térmica o pirolisis.

Una reacción endotérmica podemos representarla en general mediante la siguiente ecuación termoquímica:

Según el sentido de la reacción.

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