REACCIONES QUIMICAS

Tipos de Reacciones Químicas

Resumen

A lo largo de este ensayo estaremos tratando quizá la definición más fundamental para tener una mejor comprensión de toda esta rama de la ciencia. Hoy hablaremos acerca de las reacciones químicas y sus tipos para así aprender a clasificarlas de acuerdo a sus características y, esperemos, poder darle a ese nuevo conocimiento un buen uso en el futuro.

Introducción

Como ya lo he mencionado, el proyecto del día de hoy es constituido únicamente por el complejo concepto de REACCIONES QUÍMICAS. No solamente veremos qué es una reacción, si no que también observaremos sus tipos y daremos ejemplos de cada una de esas clasificaciones. Además, contemplaremos la utilidad de estos conocimientos y la relacionaremos con la vida cotidiana.

Palabras Clave

Combinación Directa//Elementos//Compuestos//Descomposición// Purificación//Sustitución Simple//Intercambio//Sustitución Doble//Doble intercambio

Desarrollo

La química es una rama de la ciencia que estudia el comportamiento de una sustancia en presencia de otra. Eso es básicamente una reacción química. Es la magnitud de la reacción dependiendo de qué tipo sean los componentes o sustancias. Según se da la reacción es la clasificación que se le da.

Clasificación de las reacciones químicas

• Combinación directa: Es la combinación de dos sustancias diferentes para dar lugar a una nueva sustancia. Esa combinación puede realizarse de muy diversas maneras; por ejemplo, puedo unir un elemento más otro elemento para dar lugar a un compuesto, mezclar un compuesto más otro compuesto y elaborar un tercer compuesto más diverso, o bien, mezclar un compuesto más un elemento y formar un compuesto. Si yo junto Sodio(Na) y Cloro(Cl) se forma Cloruro de Sodio (NaCl), es decir, un elemento+elemento da un compuesto.

• Combinación directa: 2 sustancias se combinan para formar una tercera

• TIPOS:

• Elemento+Elemento

• Compuesto+Compuesto

• Compuesto+Elemento

• EJEMPLOS:

• Metal de magnesio: 2Mg+O2=2MgO

• Azufre y cobre metálico en polvo=Al calentarse forman Sulfuro de Cobre (Elemento+Elemento)

• Descomposición

• Cloruro amónico en polvo: NH4Cl-Al calentarse-NH3+HCl

• Óxido de mercurio=Se descompone en metal y gas.

• Electrólisis: Agua=2H2O-2H2O+O2

• Sustitución simple: Una sustancia ocupa el lugar de otra

• Metal de zinc en ácido clorhídrico=El Zinc desplaza el hidrógeno del ácido y se libera el H.=2HCl+Zn---------H2+ZnCl2

• Solución de Sulfato de cobre+una pieza de metal de zinc en la disolución=metal de cobre que ha sido desplazado del sulfato de cobre por el zinc

• Sustitución Doble: Las partes de dos componentes se cambian de lugar

• Cloruro de cobre y sulfuro de sodio= se mezclan y se obtiene un precipitado=CuCl2+Na2S---2NaCl+CuS

Reacción química, proceso en el que una o más sustancias —los reactivos— se transforman en otras sustancias diferentes —los productos de la reacción. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

2. ECUACIONES QUÍMICAS

Significado de una ecuación química

Significado de una ecuación química

Una ecuación química proporciona mucha información de forma condensada. Aquí se muestra una muy sencilla. Dos sustancias, llamadas reactivos, reaccionan entre sí. La primera de ellas es el magnesio, simbolizado por Mg; la ‘s’ indica que está en forma sólida. El símbolo HCl corresponde a la fórmula del ácido clorhídrico, que contiene números iguales de átomos de hidrógeno (H) y cloro (Cl) combinados. La ‘l’ significa que el ácido clorhídrico está en forma líquida. El 2 que hay delante de esta fórmula indica que dos moles (un mol es una medida de la cantidad de sustancia) reaccionan con un mol de magnesio (el 1 correspondiente delante del símbolo Mg suele omitirse). La flecha muestra el sentido de la reacción. En el lado derecho, la ecuación muestra un sólido, el cloruro de magnesio, y un gas (indicado por la ‘g’), el hidrógeno. En el sólido, cada átomo de magnesio está combinado con dos átomos de cloro, como indica el subíndice 2. En el gas hidrógeno, los átomos están unidos por parejas, como también indica el subíndice 2. Las ecuaciones químicas pueden ser muchísimo más complejas que ésta.

Los símbolos y fórmulas químicas sirven para describir las reacciones químicas, al identificar las sustancias que intervienen en ellas. Tomemos como ejemplo la reacción química en la que el metano (CH4) o el gas natural arde con oxígeno (O2) formando dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Si consideramos que sólo intervienen estas cuatro sustancias, la fórmula (en general, formas abreviadas de sus nombres) sería:

Como los átomos se conservan en las reacciones químicas, a cada lado de la ecuación debe aparecer el mismo número de ellos. Por lo tanto, la reacción puede expresarse del siguiente modo:

Los químicos sustituyen ‘da’ por una flecha y borran todos los ‘1’, para obtener la ecuación química ajustada:

Las cargas eléctricas y el número de cada clase de átomos se conserva.

Las ecuaciones se ajustan no sólo respecto a la carga y número de cada clase de átomos, sino también respecto a su peso o, más correctamente, a su masa. El sistema periódico recoge las masas atómicas siguientes: C = 12,01; H = 1,01; O = 16,00, por lo que

Así, tenemos que 16,05 unidades de masa atómica (u) de CH4 reaccionan con 64,00 u de O2 para producir 44,01 u de CO2 y 36,04 u de H2O; o, lo que es lo mismo, un mol de metano reacciona con dos moles de oxígeno para producir un mol de dióxido de carbono y dos moles de agua. La masa total a cada lado de la ecuación se conserva:

De este modo, se conservan tanto la masa como la carga y los átomos.

3. VELOCIDAD Y MECANISMOS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Oxidación: una reacción química

Oxidación: una reacción química

La oxidación, en su sentido original, se refiere a la combinación de oxígeno con otra sustancia para producir un compuesto llamado óxido. El hierro, en presencia de agua, reacciona con el oxígeno de la atmósfera formando un óxido de hierro hidratado, conocido comúnmente como orín.

En algunos casos, como en la combustión, las reacciones se producen de forma rápida. Otras reacciones, como la oxidación, tienen lugar con lentitud. La cinética química, que estudia la velocidad de las reacciones, contempla tres condiciones que deben darse a nivel molecular para que tenga lugar una reacción química: las moléculas deben colisionar, han de estar situadas de modo que los grupos que van a reaccionar se encuentren juntos en un estado de transición entre los reactivos y los productos, y la colisión debe tener energía suficiente (energía de activación) para que se alcance el estado de transición y se formen los productos.

Las reacciones rápidas se dan cuando estas tres condiciones se cumplen con facilidad. Sin embargo, si uno de los factores presenta cierta dificultad, la reacción resulta especialmente lenta.

La velocidad de la reacción aumenta en presencia de un catalizador, una sustancia que no resulta alterada o se regenera, por lo que el proceso continúa. La mezcla de gases hidrógeno y oxígeno a temperatura ambiente no explota, pero si se añade platino en polvo la mezcla explosiona al cubrirse la superficie del platino con el oxígeno adsorbido. Los átomos de platino alargan los enlaces de las moléculas de O2, debilitándolos y rebajando la energía de activación. Los átomos de oxígeno reaccionan rápidamente con moléculas de hidrógeno, colisionando contra ellas y formando agua y regenerando el catalizador. Las fases por las que pasa una reacción constituyen el ‘mecanismo de reacción’.

La velocidad de la reacción puede modificarse no sólo con catalizadores, sino también mediante cambios en la temperatura y en las concentraciones. Al elevar la temperatura se incrementa la velocidad a causa del aumento de la energía cinética de las moléculas de los reactivos, lo que provoca un mayor número de colisiones por segundo y hace posible la formación de estados de transición. Con el aumento de la concentración se consigue incrementar la velocidad de la reacción, al aumentar el número y la velocidad de las colisiones moleculares.

4. EQUILIBRIO

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