REACCIONES QUÍMICAS
Por experiencia, sabemos que un trozo de hierro se oxidará si lo dejamos
a la intemperie, y lo sabemos aunque no poseamos conocimientos de química. Lo
que ocurre es una reacción química en la cual el hierro se
combina con el oxígeno presente en el aire para formar una sustancia distinta a
las originales, un óxido de hierro.
El origen de una nueva sustancia, como el óxido de hierro en nuestro
ejemplo, significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones
dentro de los átomos, y se han creado nuevos enlaces químicos. Estos enlaces
químicos determinarán las propiedades de la nueva sustancia. La mayoría de los
cambios químicos son irreversibles. Al quemar un trozo de madera ya no podremos
volver a obtenerlo a partir de las sustancias en que se ha convertido: cenizas
y gases.
Sin embargo, hay otros cambios químicos en que la adición de otra
sustancia provoca la obtención de la sustancia original y en ese caso se trata
de un cambio químico reversible. Así, pues, para producir un cambio químico
reversible hay que provocar otro cambio químico. Todo cambio químico involucra
una reacción entre diferentes sustancias produciendo la formación de sustancias
nuevas.
Entonces, una reacción química es un proceso en que una
o más sustancias se transforman en otra u otras sustancias de diferente
naturaleza.
Las reacciones químicas se manifiestan en alguna de estas formas:
• Emisión de gases
• Efervescencia
• Cambios de color
• Emisión de luz
• Elevación de la temperatura
• Formación de nuevas sustancias.
La respiración de los animales y la digestión de
los alimentos constituyen ejemplos importantes de reacciones químicas; por eso
se dice que el cuerpo humano es como un laboratorio químico.
El estudio metódico de las reacciones químicas ha
permitido a los científicos transformar los productos naturales y obtener toda
clase de sustancias, tales como: fibras sintéticas, plásticos, insecticidas y
detergentes, todo ello tan útil en nuestra vida diaria.
En una ecuación química que describe una reacción,
los reactantes, representados por sus fórmulas o símbolos, se ubican a la
izquierda de una flecha; y posterior a la flecha, se escriben los
productos, igualmente simbolizados. En una ecuación se puede indicar los
estados físicos de las sustancias involucradas de la manera siguiente: (s) para
sólido, (l) para líquido, (g) para gaseoso y (ac) para soluciones
acuosas. Los catalizadores, temperaturas o condiciones especiales
deben especificarse encima de la flecha.
TIPOS DE
REACCIONES QUÍMICAS
Las reacciones químicas pueden clasificarse
de manera sencilla en cinco grandes grupos. Existen otras
clasificaciones, pero para predicción de los productos de una reacción, esta
clasificación es la más útil.
Reacciones de Síntesis o
Composición
En estas reacciones, dos o más elementos o
compuestos se combinan, resultando en un solo producto.
Síntesis
Química: la combinación de dos o más sustancias para formar un solo compuesto.
A
+ B = C (donde A y B pueden ser elementos o
compuestos)
Reacciones de Descomposición o Análisis
Estas reacciones son inversas a la síntesis y
son aquellas en la cuales se forman dos o más productos a partir de un solo
reactante, usualmente con la ayuda del calor o la electricidad.
Descomposición
Química: la formación de dos o más sustancias a partir de un solo compuesto.
A = B
+ C (donde B y C pueden ser elementos o compuestos)
Reacciones de Desplazamiento o Sustitución
Sencilla
Estas reacciones son aquellas en las cuales
un átomo toma el lugar de otro similar pero menos activo en un
compuesto. En general, los metales reemplazan metales (o al
hidrógeno de un ácido) y los no metales reemplazan no metales. La
actividad de los metales es la siguiente, en orden de mayor actividad a menor
actividad: Li, K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag,
Au. El orden de actividad de los no metales más comunes es el
siguiente: F, O, Cl, Br, I, siendo el flúor el más activo.
Desplazamiento
Químico: un elemento reemplaza a otro similar y menos activo en un compuesto.
AB + C = CB +
A ó AB + C = AC + B (dónde C es un elemento
más activo que un metal A o un no metal B)
Reacciones de Doble
Desplazamiento o Intercambio
Estas reacciones son aquellas en las cuales
el ión positivo (catión) de un compuesto se combina con el ión negativo (anión)
del otro y viceversa, habiendo así un intercambio de átomos entre los
reactantes. En general, estas reacciones ocurren en solución, es
decir, que al menos uno de los reactantes debe estar en solución acuosa.
Doble
Desplazamiento Químico: los reactantes intercambian átomos – el catión de uno
se combina con el anión del otro y viceversa.
AB + CD = AD
+ CB
Reacciones de Neutralización
Estas reacciones son de doble desplazamiento
o intercambio. Su particularidad es que ocurren entre un
ácido y una base y los productos de la reacción son agua y una sal formada por
el catión de la base y el anión del ácido.
Por ejemplo, la reacción entre el ácido
sulfúrico y el hidróxido de sodio resulta en la formación de agua y sulfato de
sodio. La ecuación que representa esta reacción es la
siguiente:
H2SO4 (ac)
+ 2 NaOH (ac) = 2 H2O
(l) + Na2SO4 (ac)
Reacciones de Combustión
Estas reacciones ocurren cuando un
hidrocarburo orgánico (un compuesto que contiene carbono e hidrógeno) se
combina con el oxígeno, formando agua y dióxido de carbono como productos de la
reacción y liberando grandes cantidades de energía. Las reacciones
de combustión son esenciales para la vida, ya que la respiración celular es una
de ellas.
Combustión:
un hidrocarburo orgánico reacciona con el oxígeno para producir agua y dióxido
de carbono.
Hidrocarburo
+ O2 à H2O + CO2
