Reacciones Químicas

Definición de reacción química

Durante una reacción química, los átomos de los reactivos se reorganizan, formando nuevos enlaces y rompiendo los existentes para crear una o más sustancias diferentes, conocidas como productos.

Cuando esto ocurre, podemos observar cambios de color, formación de gases, cambios de temperatura o incluso la formación de un precipitado. O, en algunos casos, el resultado es el mismo que antes.

Los químicos utilizan ecuaciones químicas para mostrar lo que ocurre con los reactivos y los productos implicados en una reacción química.

• Los reactivos son sustancias que reaccionan entre sí para formar productos.
• Losproductos son las nuevas sustancias que se forman tras la reacción química.

Equilibrio de las reacciones químicas

Una habilidad muy importante cuando se trata de reacciones químicas es la capacidad de equilibrar ecuaciones químicas.

Para equilibrar ecuaciones químicas, hay que seguir algunos pasos. Como ejemplo, observa la siguiente ecuación química: $$ \text{K + H}_{2}\text{O} \a \text{KOH + H}_{2} $$

Paso 1: Cuenta el número de átomos presentes en cada lado de la ecuación química.

En primer lugar, tenemos que contar el número de átomos de cada tipo de átomo presente en el reactante y en el lado del producto. Para averiguar el número de átomos de cada tipo, podemos multiplicar el coeficiente (que, en este caso, es 1) por el número del subíndice.

Para que sea más fácil de recordar, podemos hacer una tabla sencilla debajo de la ecuación química.

Figura 4. Contar el número de átomos presentes en cada lado de la ecuación

Si el número de átomos de cada lado es el mismo, significa que tu ecuación ya está equilibrada. Ahora bien, si el número de átomos de cada lado es diferente, entonces tienes que ir al segundo paso.

Paso 2: Determina cuántos átomos debes añadir para equilibrar la ecuación química.

Para equilibrar esta ecuación química, tenemos que buscar múltiplos del coeficiente. En este ejemplo, los coeficientes son 1.

La única forma de obtener la misma cantidad de átomos de H en ambos lados sería añadir un coeficiente de 2 a las moléculas de _H2O, y un coeficiente de 2 a las moléculas de KOH. De este modo, obtendríamos 4 átomos de H en cada lado.

Sin embargo, esto también cambiaría el número de átomos de K en el lado del producto, y el número de átomos de oxígeno en ambos lados. Para solucionarlo, podemos añadir un coeficiente de 2 al K del lado del reactante. Ahora, ¡la reacción debería estar equilibrada!

Figura 5. Añadir coeficientes para equilibrar una ecuación química

Tipos de reacciones químicas

Existen cinco tipos básicos de reacciones químicas:

• Reacciones decombinación o síntesis
• Reacciones de descomposición
• Reacciones de combustión
• Reacciones de sustitución simple
• Reacciones de doble sustitución

Reacciones de síntesis

Las reacciones desíntesis son reacciones en las que dos o más sustancias se combinan para formar una nueva sustancia. La fórmula general de las reacciones de síntesis es \( A + B \ a C \).

Por ejemplo, la formación de bromuro de hidrógeno (HBr) es el resultado de una reacción de síntesis entre el hidrógeno y el bromo.

$$ H_{2}\text{ (g)} \text{ }+ \text{ }Br_{2} \(l)} a 2\text{ }HBr \text{ (g)} $$

Reacciones de oxidación-reducción (redox)

En las reacciones redox , los electrones se transfieren de una especie (oxidada) a otra (reducida). Un cambio en elestado de oxidación indica que se ha producido una reacción redox.

• La oxidación es la pérdida de electrones
• La reducción es la ganancia de electrones

Por ejemplo, la reacción entre el zinc (Zn) y el óxido de manganeso (_MnO2) es un tipo de reacción de oxidación-reducción.

$$ Zn {text{ }( s)} {text{ + }2 {text{ }MnO_{2} {text{ }(s)} {text{ }a {text{ }ZnO {text{ }(s)} {text{ + }Mn_{2}O_{3} {text{ }(s) $$

Reacciones de descomposición

A continuación, tenemos las reacciones de descomposición. Las reacciones de descomposición son reacciones químicas en las que una sustancia se convierte en 2 o más sustancias, y la fórmula general para ello es: \( AB \a A + B \).

La descomposición del carbonato cálcico (_CaCO3) en óxido cálcico (CaO) y dióxido de carbono (_CO2) es un ejemplo de reacción de descomposición.

$$ CaCO_{3}\text{ } (s)\text{ } a \text{ } CaO \text{ (s)} \text{ + } CO \(g)} $$

Reacciones de combustión

Lasreacciones de combustión son reacciones en las que un hidrocarburo reacciona con el oxígeno (_O2) para producir dióxido de carbono (_CO2) y agua (_H2O). Estas reacciones emiten energía en forma de calor y luz.

Una reacción de combustión habitual es la reacción entre el hidrocarburo metano (_CH4) y el oxígeno (_O2).

$$ CH_{4}(g) + O_{2}(g) CO_{2}(g) \(g) + H2O (g) $$

Reacciones de sustitución única

Las reacciones de desplazamiento simple se producen cuando un elemento de un compuesto se sustituye por otro elemento. La fórmula general de las reacciones de desplazamiento simple es \( \color{Teal} A \color{órquido} B +\color{azul} C \color{negro} \a Azul A \color negro + \colorquídea} B \color azul C)

En las reacciones de sustitución simple, el elemento que tiende a formar cationes sustituirá al catión en un compuesto. Del mismo modo, el elemento que tiende a formar aniones sustituirá al anión en un compuesto.

Por ejemplo, en una reacción entre cloruro de zinc (_ZnCl2) y cobre (Cu), el cobre sustituye al Zn para formar cloruro de cobre (_CuCl2).

$$ ZnCl_2}\text{ } (s)\text{ + } Cu \text{ } (s) \text{ } \a \text{ }CuCl_{2}\text{ } (s)\text{ } + \text{ } Zn\text{ } (s) $$

Reacciones de doble sustitución

Lasreacciones de doble sustitución se producen cuando dos compuestos reaccionan en soluciones acuosas, haciendo que los cationes y aniones de los dos reactantes "intercambien parejas o lugares" para formar dos nuevos compuestos. La fórmula general en este caso es \( \color{Teal} A {color} {orquídea} B {color} {negro} {texto} } + azul C D \a \text{ }color{Teal} A{color{Naranja} D\color{negro}\text{ } + \texto{color{Orquídea} B\color{Azul} C \).

Por ejemplo, la reacción entre el nitrato de mercurio (II) y el sulfuro diamónico en soluciones acuosas para producir sulfuro mercúrico y nitrato amónico es un tipo de reacción de doble sustitución.

$$ Hg(NO_{3})_{2} \(NH_4})_{2}S (aq) a HgS (s) (aq) (+) 2NH_{4}NO_{3} \(aq) $$

Reacciones de neutralización

Reacciones de neutralización son un tipo especial de reacciones de doble sustitución en las que un reactante es un ácido y el otro es una base, dando sal y agua como productos. La ecuación siguiente es un ejemplo de reacción de neutralización.

$$ HCl \text{ (ácido) + }LiOH\text{ (base) } \a LiCl \text{ (sal)}+ H_{2}O \text{ (agua)} $$

Reacción química de la fotosíntesis

Ahora que conoces los distintos tipos de reacciones químicas que pueden producirse a tu alrededor, echemos un vistazo a la reacción química que tiene lugar en la fotosíntesis.

El proceso y la reacción química de la fotosíntesis se muestran en la siguiente figura.

Ejemplos de reacciones químicas

Por último, veamos algunos ejemplos de reacciones químicas. Empecemos con la siguiente reacción \("Zn + AgNO} {3} a "Ag + Zn(NO} {3} {texto})}_2}"). \).

¿Puedes adivinar de qué tipo de reacción química se trata? Si has adivinado que se trata de una reacción de descomposición, ¡estás en lo cierto!

Ahora, ampliemos un poco la dificultad y resolvamos un problema similar al que podrías ver en tu examen.

Ahora, ¡espero que te sientas más seguro en tu comprensión de las reacciones químicas!