Reacciones Quimicas

Reacción química

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias(llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.

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.

Ecuaciones químicas

Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (llamadas reactivos o reactantes) y las sustancias que se obtienen (llamadas productos). También indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción.

Se utilizan para describir lo que sucede en una reacción química en sus estados inicial y final. En ella figuran dos miembros; en el primero, los símbolos o fórmulas de los reactivos y en el segundo los símbolos o fórmulas de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza una flecha que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción.

La ecuación química ayuda a visualizar los reactivos que son los que tendrán una reacción química y el producto, que es la sustancia que se obtiene de este proceso. Además se puede ubicar los símbolos químicos de cada uno de los elementos o compuestos que estén dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad.

Elementos que se utilizan en una ecuación química

Reactivos --------> Productos

Por lo tanto sus componentes son:

-los reactivos que son las sustancias que van a reaccionar, también llamados " sustancias reaccionantes" .

- los productos que son las sustancias obtenidas, tambien llamadas " sustancias obtenidas" o "productos de la reacción".

-Coeficientes, que son números enteros que se anteponen a cada sustancia de la reacción para igualarla y cumplir la ley de la conservación de la masa y de los elementos.

Ej.: 2A + B -----> C + 3D

dichos coeficientes indican el número de moléculas que reaccionan en los reactivos y las que se forman en los productos.

Ej. :

2H2 + O2 ------> 2H2O

dos moléculas de hidrógeno + una molécula de oxígeno forman 2 moléculas de agua.

hay 4 átomos de H y dos átomos de O en ambos miembros de la ecuación.

Los requisitos de una ecuación química son:

ecuación química debe:

• Cumplir con la ley de conservación de la materia.

• Cumplir con la ley de conservación de la carga.

• Cumplir con la ley de conservación de la energía.

• Corresponder a un proceso real

Tipos de reacciones químicas

Todo cambio químico puede representarse por medio de una reacción en la que uno o más reactivos dan uno o más productos. Esta reacción se representa por medio de una ecuación química.

Según el mecanismo de la reacción y el tipo de producto obtenido las reacciones se clasifican de distintas manera.

Se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química que desprenda energía, ya sea como luz o como calor,1 o lo que es lo mismo: con una variación negativa de la entalpía; es decir: -ΔH. El prefijo exo significa «hacia fuera». Por lo tanto se entiende que las reacciones exotérmicas liberan energía. Considerando que A, B, C y D representen sustancias genéricas, el esquema general de una reacción exotérmica se puede escribir de la siguiente manera:

A + B → C + D + calor

Ocurre principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando éstas son intensas pueden generar fuego. Si dos átomos de hidrógenoreaccionan entre sí e integran una molécula, el proceso es exotérmico.

H + H = H2

ΔH = -104 kcal/mol

Son cambios exotérmicos las transiciones de gas a líquido (condensación) y de líquido a sólido (solidificación).

Un ejemplo de reacción exotérmica es la combustión.

La reacción contraria, que consume energía, se denomina endotérmica.

Se denomina reacción endotérmica a cualquier reacción química que absorbe energía.

Si hablamos de entalpía (H), una reacción endotérmica es aquella que tiene un incremento de entalpía o ΔH positivo. Es decir, la energía que poseen los productos es mayor a la de los reactivos.

Las reacciones endotérmicas y especialmente las relacionadas con el amoníaco impulsaron una próspera industria de generación de hielo a principios del siglo XIX. Actualmente el frío industrial se genera con electricidad en máquinas frigoríficas.

Un ejemplo de reacción endotérmica es la producción del ozono (O3). Esta reacción ocurre en las capas altas de la atmósfera, gracias a la radiación ultravioleta proporcionada por la energía del Sol. También se produce esta reacción en las tormentas, en las proximidades de las descargas eléctricas.

3O2 + ENERGÍA da lugar a 2O3 ; ΔH > 0

La descomposición química es un proceso que experimentan algunos compuestos químicosen el que, de modo espontáneo o provocado por algún agente externo, a partir de una sustancia compuesta se originan dos o más sustancias de estructura química más simple. Es el proceso opuesto a la síntesis química.

La ecuación química generalizada de una descomposición química es:

AB → A + B , o bien, Reactivo → A + B + ...

Un ejemplo específico es la electrólisis de agua que origina hidrógeno y oxígeno, ambos en estado gaseoso:

2 H2O ( l) → 2 H2 (g) + O2 (g)

La descomposición química es, con frecuencia, una reacción química no deseada, pues la estabilidad de un compuesto es siempre limitada cuando se le expone a condiciones ambientales extremas como el calor, la electricidad, las radiaciones, la humedad o ciertos compuestos químicos (ácidos, oxidantes, etc). Los casos más frecuentes de descomposición son la descomposición térmica otermólisis, la electrólisis y la hidrólisis. La descomposición química total de un compuesto origina los elementos que lo constituyen.

Una definición más amplia del término descomposición también incluye la separación de una fase en dos o más fases.

Hay tres tipos de reacciones de descomposición, dependiendo del agente causante de la misma:

• Térmica, producida por una temperatura elevada.

• Electrolítica, producida por la corriente eléctrica

• Catalítica, producida por la acción de un catalizador, que acelera una reacción que de otro modo sería muy lenta.

Un ejemplo de descomposición espontánea es la del peróxido de hidrógeno, que poco a poco se descompone en agua y oxígeno:

2 H2O2 → 2 H2O + O2

Los carbonatos se descomponen cuando se calientan, siendo una excepción notable el ácido carbónico , H2CO3. El ácido carbónico, que produce la efervescencia de los refrescos, latas de bebida y otras bebidas carbonatadas, se descompone con el tiempo (espontáneamente) en dióxido de carbono y agua.

H2CO3 → H2O + CO2

Otros carbonatos se descomponen cuando se calientan produciendo el correspondiente óxido de metal y dióxido de carbono. En la siguiente ecuación M representa un metal:

MCO3 → MO + CO2

Un ejemplo concreto de esta descomposición es la del carbonato de calcio:

CaCO3 → CaO + CO2

Los cloratos de metal también se descomponen cuando se calientan originando como productos un cloruro de metal y oxígeno.

2 MClO3 → 2 MCl + 3 O2

Un ejemplo de esta descomposición es la del clorato de potasio que transcurre como sigue:

2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2

Una reacción de síntesis o reacción de combinación es un proceso elemental en el que dos sustancias químicas reaccionan para generar un solo producto.Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo. La siguiente es la forma general que presentan este tipo de reacciones:

• A+B → AB

Donde A y B representan cualquier sustancia química.

Algunas reacciones de síntesis se dan al combinar un óxido básico con agua, para formar un hidróxido, o al combinar el óxido de un no metal con agua para producir un oxi-ácido.

Ejemplos:

• Na2O(s) + H2O(l) → 2Na(OH)(ac)

• SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(ac)

Otras reacciones de síntesis se dan al combinar un no metal con hidrógeno, para obtener un hidrácido.

Ejemplo:

• Cl2(g)+ H2(g) → 2HCl(g)

La oxidación de un metal, también es una reacción de síntesis o de combinación.

Ejemplo:

• 4Na(s) + O2(g) → 2Na2O(s)

Reacciones de doble sustitución:

También se denominan de doble desplazamiento o metátesis y ocurren cuando hay intercambio

...