Reacciones Químicas, ¿Qué es una Reaccion Química, Tipos, Ejemplos, Clasificación

La reacción química es aquel proceso químico en el cual dos sustancias o más, denominados reactivos, por la acción de un factor energético, se convierten en otras sustancias designadas como productos. Mientras tanto, las sustancias pueden ser elementos químicos (materia constituida por átomos de la misma clase) o compuestos químicos (sustancia que resulta de la unión de dos o más elementos de la tabla periódica).

El ejemplo más corriente de una reacción química es la formación de óxido de hierro, que resulta de la reacción del oxígeno del aire con el hierro.

Los productos que se obtienen de ciertos reactivos dependerán de las condiciones persistentes en la reacción química en cuestión, aunque, si bien es una realidad esto que se sostiene que los productos varían de acuerdo a las condiciones, determinadas cantidades no sufren ningún tipo de modificación y por tanto permanecen constantes en cualquier reacción química.

¿Qué es una Reaccion Química?

Cada minuto, millones de reacciones químicas están ocurriendo a nuestro alrededor sin que nos demos cuenta. Algunas de ellas son producto de procesos naturales; otras son el resultado de la acción del hombre.

Ya vimos que el proceso de digestión de nuestro cuerpo involucra una serie de reacciones químicas, que buscan fraccionar el alimento en pequeñas partes para obtener la energía que requerimos para vivir. También sabemos que las plantas realizan una importante reacción química en la fotosíntesis (ver recuadro). Otra reacción química fundamental para la vida que se produce en el ambiente es la que ocurre cuando la atmósfera de la Tierra remueve los dañinos rayos ultravioleta del Sol.

En cuanto a las reacciones químicas producidas por el hombre, muchas de ellas se llevan a cabo en los laboratorios, donde los científicos las provocan con diversos fines: para crear nuevas medicinas, producir nuevos materiales o evitar la descomposición de alimentos, por ejemplo.

¿Pero qué es una reacción química? Si bien ya hemos dado una idea de ella, una reacción química consiste simplemente en romper o separar los componentes de una sustancia, para ocuparlos en la formación de una nueva sustancia. A esta se le llama producto y tiene características completamente diferentes a las de las sustancias originales, que estaban presentes antes de que se produjera la reacción química, y que son denominadas reactantes, porque son las que “reaccionan” para formar algo nuevo.

Para que una reacción química ocurra se requiere de energía. Las fuentes de esta energía pueden ser, entre otras, la luz, calor o electricidad.

El queque químico

Para ejemplificar una reacción química que sueles disfrutar, basta analizar el caso del queque. Para hacer uno se necesita, por lo general, mantequilla, leche, harina, huevo y azúcar. Todos ellos son los reactantes, las sustancias iniciales de la reacción química. Además, se requiere la energía en forma de calor -para acelerar la reacción-, la que es proporcionada por el horno encendido (sea eléctrico o a gas).

Luego de mezclar los ingredientes y cocinarlos en el horno, lo que obtenemos es un delicioso queque, que sería el producto. Este ya no tiene la apariencia ni el sabor de los ingredientes con que fue preparado. Es algo completamente nuevo, el resultado de una reacción química.

Si bien hay algunas reacciones químicas que son reversibles, la mayoría de ellas no lo son. Es decir, son irreversibles, lo que significa que, en este caso, una vez cocinado el queque, no es posible volver a obtener el huevo o la leche utilizados para prepararlo. De igual forma, una vez que has quemado la madera, ya no puedes volver a tenerla; solo quedan cenizas.

El fuego es el resultado de una reacción química llamada combustión. Para que la combustión ocurra se necesita un combustible, que puede ser: madera, petróleo, carbón o algún otro elemento similar que sirva para hacer fuego. También se requiere oxígeno, un gas presente en el aire que respiramos y el calor suficiente para encender el fuego. Si no hay más combustible o se ha acabado el oxígeno o el nivel de calor está muy bajo, entonces el fuego se apaga. Tanto el combustible como el oxígeno y el calor forman parte de los reactantes. La energía que se produce en forma de luz y calor a raíz del fuego, el vapor de agua y otros gases, como el monóxido de carbono, forman parte de los productos de la reacción química.

Otra forma de apreciar una reacción química es con el experimento del vinagre. Ahí se puede observar que, cuando cae el bicarbonato de sodio en el vinagre, se produce una reacción química, formándose un gas que infla el globo. El vinagre y el bicarbonato ya no están presentes como tales en la botella.

La química de la fotosíntesis

Una de las más importantes reacciones químicas que se producen en la naturaleza es la fotosíntesis. Por medio de este proceso, las plantas absorben la energía del Sol utilizándola para convertir el agua y el dióxido de carbono en su alimento y también en oxígeno, es decir, en compuestos orgánicos reducidos.

Para esto, es necesaria la participación de la clorofila, contenida en los cloroplastos de las células vegetales. La fotosíntesis se lleva a cabo en dos etapas, llamadas luminosa y oscura.

Donde más intensamente se desarrolla esta reacción química es en las hojas de las plantas verdes. Y el oxígeno que se libera es aprovechado por nosotros para respirar. De hecho, sin plantas y sin este proceso químico, simplemente nosotros tampoco existiríamos.


El flúor: un asesino

Humphry Davy.


El flúor fue el último de los elementos químicos no metálicos que se preparó en estado libre. Desde que fue descubierto, en 1771, por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele, pasaron cien años hasta que el químico francés Henri Moissan lo aisló, en 1886. Durante este período se realizaron numerosas tentativas fallidas para obtenerlo. Entre los que lo intentaron sin conseguirlo hay grandes nombres de la historia de la química, como Michael Faraday, Humphry Davy (descubridor del sodio, potasio, calcio y magnesio) y Joseph Gay-Lussac (descubridor del boro).

El flúor es un gas de color verde-amarillento, altamente corrosivo y venenoso, de olor penetrante y desagradable. Es el elemento más reactivo de toda la tabla periódica. Se combina directamente, y en general de forma violenta, con la mayoría de los elementos. De ahí que algunos de los científicos que trataron de aislarlo murieran y la mayoría sufriera graves envenenamientos por el flúor y sus compuestos.

En todo caso, este elemento es nocivo siempre y cuando se encuentre en grandes cantidades. En pequeñas porciones, por ejemplo en la pasta de dientes, es benéfico.

Tipos de Reacciones Químicas

Las reacciones químicas son procesos que transforman una o más substancias llamadas reactivos en otras substancias llamadas productos.

En un lenguaje más académico, decimos que una reacción química promueve el cambio de estructura de la materia.

En la química inorgánica podemos clasificar las reacciones en cuatro tipos diferentes.

1- Reacciones de Síntesis o Adición

Las reacciones de síntesis o adición son aquellas donde las substancias se juntan formando una única sustancia. Representando genéricamente los reactivos como A y B, una reacción de síntesis puede ser escrita como:

A  + B —– > AB

Veamos algunos ejemplos

Fe + S —– > FeS

2H2 + O2 —– > 2H2O

H2O + CO2—– >  H2CO3

Perciba en los ejemplos que los reactivos no precisan ser necesariamente substancias simples (Fe, S, H2, O2), pudiendo también se substancias compuestas (CO2, H2O) pero en todas el producto es una sustancia “menos simple” que las que originaron.

2- Reacciones de Análisis o Descomposición

Las reacciones de análisis o descomposición son lo opuesto de las reacciones de síntesis, o sea, un reactivo da origen a productos más simples que el. Escribiendo la reacción genérica nos resulta fácil entender lo que sucede:

AB —– > A + B

¿No parece simple? Lo es bastante. Veamos algunos ejemplos:

2H2O  2 H2 + O2

2H2O2  2H2O + O2

Reversibilidad de las reacciones químicas: Los ejemplos pueden sugerir que cualquier reacción de síntesis puede ser invertida a través de una reacción de análisis. Esto no es verdad. Algunas reacciones pueden ser reversibles, como podemos notar en la reacción del agua:

2H2 + O2  2H2O

2H2O  2H2 + O2

Sin embargo esto no es una regla.

3- Reacciones de Desplazamiento

Las reacciones de desplazamiento o de sustitución simple merecen un poco más de atención que las anteriores. No que sean complejas, pues no lo son, pero tienen algunos pequeños detalles. En su forma genérica la reacción puede ser escrita como:

AB + C —– > A + CB

Vamos a entender lo que sucede: C cambio de lugar A. Simple asi, pero será que esto ocurre siempre? Intuitivamente la respuesta es que no. En la reacción de desplazamiento el proceso es idéntico: C ve a B ligado a A, se aroxima y siendo más fuerte, desplaza A y asume la ligación con B. En caso que C no sea más fuerte que A, nada sucederá.

Bastará entonces saber quien es más fuerte que quien.

Au<Ag<Cu<H<Pb<Sn<Ni<Fe<Cr<Zn<Al<Mg<Na<Ca<K<Li

Metales nobles < hidrogeno < metales

De esta forma, tenemos:

2Na + 2H2O —– > 2NaOH + H2 (el sodio desplaza al hidrógeno del agua H-OH)

Au + HCl  —– > no reacciona (el oro no consigue desplazar al hidrógeno).

4- Reacciones de Doble Sustitución

Son también muy simples, pero debemos quedar atentos a los detalles. El mecanismo es fácil:

AB + CD —– > AD + CB

Ciertamente ya habrá podido ver lo que sucede. A cambió de lugar con C. La diferencia de este tipo de reacción con el desplazamiento, es que ni A ni C estaban solos y en ambos casos ninguno de ellos quedó solo luego de la sustitución.

Para entender como es cuando una reacción de este tipo ocurre, tendremos que observar lo siguiente:

La substancia AB esta en solución y de esta forma lo que tenemos en verdad son los iones A+ y B- separados unos de los otros. La substancia CD también está en solución, por tanto tenemos también los iones C+ y D- separados.

Cuando juntamos las dos soluciones estamos promoviendo una gran mezcla entre los iones A+, B-, C+ y D-, formando una gran “sopa de iones”.

Si al combinar C+ con B-, el compuesto CB fuera soluble, los iones serán nuevamente separados en C+ y B-, resultando exactamente en la misma cosa que teníamos anteriormente. Lo mismo sucede con A+ y B-

Así, al mezclar AB con CD, estamos en verdad haciendo:

(A+ ) + (B- ) + (C+ ) + (D- )

Tomemos en cuenta que juntar iones que se separarán nuevamente resultará en la misma “sopa de iones” y no resulta en ninguna nueva susbtancia, por tanto no ocurre ninguna reacción.

Para que la reacción efectivamente ocurra, será necesario que al menos uno de los probables productos (AD o CB) no sean separados al juntarse, o sea, deben formar un compuesto insoluble y esto es logrado a través de una sal insoluble, de un gas o de agua.

Si uno de los productos fuera una sal insoluble el no será separado en iones y permanecerá sólido. Si fuese un gas, el se desprenderá de la solución (burbujas) y también permanecerá con sus moléculas agrupadas. Mientras que si uno de los productos fuese agua, ella no se desagrega en su propia presencia.

NaCl + AgNO3 —– > NaNO3 + AgCl

En esta reacción el producto AgCl (cloruro de prata) es insoluble, por tanto la reacción ocurre.

NaCl + LiNO3 —– > NaNO3 + LiCl

Como ninguno de los productos formados, NaNO3 (nitrato de sodio) o Lic. (Cloruro de Litio) es insoluble, la reacción no sucede.

NaOH + HCl —– > NaCl + H2O

Como uno de los productos es água (H2O), la reacción ocurre.

Para la previsión de ocurrencia o no de una reacción de doble desplazamiento es fundamental que conozcamos la solubilidad de las salen en agua, y para recordar esto lea acerca de solubilidad en el agua.

¿Vio como es sencillo? Con un poco de práctica y ejercicios usted podrá lograr escribir  reacciones que pueden dar origen a un determinado producto: ¿Quiere ver?

Imagínese que usted desea obtener sulfato de plomo (PbSO4), usted sabe que tendrá que juntar el ion del plomo (Pb 2+) y el ion de sulfato (SO42 -). Como sabemos que el sulfato de plomo es insoluble, podemos promover un doble desplazamiento.

PbX + YSO4 —– > PbSO4 + XY

Es solo elegir X e Y de forma que las dos substancias sean solubles.

Otra forma de realizar el desplazamiento de hidrógeno, del hidrógeno por el plomo ya que este es más reactivo.

Pb + H2SO4 —– > H2 + PbSO4

Ejemplos de reacciones químicas

Una reacción química es todo aquel proceso en el que dos o más sustancias se transforman en otras sustancias por medio de un proceso energético. Las sustancias serían los reactantes de la reacción química y pasarían a ser productos una vez transformadas. Las sustancias afectadas por la reacción química pueden ser compuestos o elementos. Estas reacciones se pueden dividir en dos tipos; reacciones químicas orgánicas y reacciones químicas inorgánicas.

Los tipos de reacción química inorgánica son Ácido-base (Neutralización), combustión, solubilización, reacciones redox y precipitación. Desde el punto de vista físico se podrían definir los dos mayores tipo predominantes, reacciones redox, que sufren cambios en los estados de oxidación, y reacciones ácido-base, las cuales al contrario que las reacciones redox, no sufren cambios en los estados de oxidación.

Las reacciones químicas orgánicas tienen por su parte, diferentes tipos de compuestos como base y grupos funcionales, los cuales serán los responsables en los cambios de estructura de la materia.

Algunos ejemplos de reacciones químicas:

  • Reacción de síntesis: 2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s)

  • Reacción de descomposición: 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)

  • Reacción de sustitución: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

  • Reacción de doble sustitución o doble desplazamiento: NaOH + HCl → NaCl + H2O

La disociación del carbonato cálcico en dióxido de carbono y óxido de calcio es una reacción endotérmica, y la reacción del carbono con el oxígeno para dar CO2 es exotérmica.

Ejemplos de reacciones químicas

Reacción exotérmica

En una reacción exotérmica, se libera energía, es decir, la energía de los productos es menor que las de los reactivos.

(Ea: energía de activación)

Reacción exotérmica

Reacción endotérmica

En una reacción endotérmica, se absorbe energía, es decir, la energía de los productos es mayor que la de los reactivos.

Reacción endotérmica

Reacción homogénea

Ocurre cuando los reactivos y productos están en una sola fase. Por ejemplo, la combustión del metano que ocurre en una fase gaseosa.

Reacción heterogénea

Ocurre cuando las sustancias están en etapas diferentes y se desarrolla sólo en la interfase. Por ejemplo, la reacción del zinc con el ácido clorhídrico que produce cloruro de zinc y el gas hidrógeno, que ocurre en la interfase sólido-líquido.

Clasificacion reacciones quimicas

Las reacciones químicas se pueden clasificar de las tres siguientes maneras:

  • Por la forma en que se efectúan

  • Por su velocidad

  • Por su energía

Por la forma en que se efectúan

Síntesis o combinación: Es en la cual dos o más especies químicas sencillas se unen para formar un solo producto o especie más compleja.

Este tipo de reacciones químicas se caracterizan por que solamente se obtiene un solo producto, es decir dos o más sustancias se interaccionan químicamente y dan lugar a la formación de solamente una sustancia. Este tipo de reacción se representan mediante el siguiente esquema: A+B → AB

Análisis o descomposición: Se define como aquella en la cual una especie química se descompone en dos o más productos, mediante la aplicación de una fuente de energía externa.

Este tipo de reacciones consiste en la descomposición de una sustancia, es decir consiste en la separación de los elementos que constituyen a un compuesto, para dicha separación se lleve a cabo es necesario la aplicación de energía. La representación de estas reacciones se da mediante el siguiente esquema: AB E→ A+B

Simple sustitución o simple desplazamiento: son aquellas en la que los átomos de un elemento desplazan en un compuesto a los átomos de otro elemento.

Este tipo de reacciones químicas se llevan a cabo cuando uno de los elementos que forman parte es desplazado o sustituido por otro elemento químicamente más activo (más fuerte) dependiendo de la naturaleza.

1. C+ + A+B- → C+B- + A+

2. C- + A+B- → A+C- + B-

Electropositiva o electronegativa de los elementos que participan se pueden tener dos diferentes situaciones que se muestran en los pasados esquemas.

Doble sustitución, doble desplazamiento o Metátesis. Se realiza generalmente en solución acuosa, donde hay iones presentes, y se produce un intercambio entre ellos.

Este tipo de reacciones químicas se llevan a cabo entre dos compuestos los cuales intercambian componentes es decir el componente positivo de cada compuesto se une al componente negativo de dicho compuesto lo cual origina dos nuevas sustancias compuestas, estas reacciones se representan mediante este esquema, A+B- + C+D- → A+D- + C+B- .

Por su velocidad

Instantáneas: son las reacciones químicas que se llevan a cabo en el mismo instante en que entran en contacto las sustancias reactivas, ejemplos:

  • Combustión

  • Efervescencia

  • Neutralización

No instantáneas: son las reacciones que para poder efectuarse se necesitan que transcurra un tiempo determinado después de que los reactivos entren en contacto para que estos reaccionen.

  • Oxidación de una manzana

  • La corrosión de una varilla metálica

  • Fermentación

Por su energía

Las reacciones químicas necesitan energía para poder llevarse a cabo, la mínima cantidad de energía requerida para que comience la reacción se le conoce como energía de activación, después de iniciar la reacción química se pueden dar dos diferentes situaciones, que la reacción absorba energía permanentemente o que libere, de esta forma se tienen reacciones endotérmicas y reacciones exotérmicas.

Endotérmica o endoérgica: son todas las reacciones que absorben energía en forma permanente durante el tiempo que se lleven a cabo su esquema general es el siguiente: A B energía →C D

  • Fotosíntesis

  • Halogenación de alcanos

Exotérmicas o exoergicas: son las reacciones que liberan energía al medio durante el tiempo en que se llevan a cabo dicha energía se desprende en forma de calor o luz principalmente, su esquema general es el siguiente: A B → C D Energía

  • Combustión

  • Neutralización

www.Santificacion.Info
¡DVDs, Libros y Artículos Gratis!
FREE DVDs & VIDEOS
WATCH & DOWNLOAD ALL OUR DVDs & VIDEOS FOR FREE!