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lA REACCIÓN QUÍMICA
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Transcript
La reacción química
Muchos de los diferentes objetos que observamos a nuestro alrededor o que utilizamos cotidianamente, se han obtenido mediante procesos que involucran cambios o transformaciones de unas sustancias en otras llamados reacciones químicas; además, dichas reacciones también ocurren en la naturaleza y en el mundo que nos rodea.
¿Cuál es la diferencia entre reacción y ecuación química?
¿Cómo identificar reacciones reversibles e irreversibles?
Reacciones irreversibles
Una reacción irreversible es una reacción química que sucede en un solo sentido
Son aquellas en las que los reactivos no se transforman totalmente en productos
Reacción de combustión
Reacción de adición o síntesis
Reacción de descomposición
Tipos de reacciones químicas
Según la modificación que sufran los reactivos vamos a poder clasificar las reacciones químicas en diferentes tipos de reacciones.
Reacciones reversibles
Reversibilidad de las reacciones químicas Las reacciones químicas son procesos en los que una o más sustancias (reactivos) se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes (productos).
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Reacción de adición o síntesis En las reacciones de adición o llamadas reacciones de síntesis, 2 o más elementos se unen para formar 1 solo elemento. Estas reacciones se dan principalmente en química orgánica. La característica principal de estas reacciones es que durante el proceso, el doble o triple enlace se rompe formando nuevos enlaces: Ejemplo: C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Reacción de combustión Una reacción de combustión consiste en una sustancia reaccionando con oxígeno produciendo energía en forma de luz y calor. Siempre son exotérmicas. Una combustión completa requiere una gran cantidad de oxígeno. Normalmente en las reacciones de combustión la cantidad de oxígeno es limitada, la combustión es por tanto incompleta y se dan diferentes componentes resultantes (cenizas y sales). Cuando un compuesto orgánico combustiona completamente el resultado es siempre agua y dióxido de carbono: Ejemplo. Combustión gas metano: CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2
Reacción de descomposición Una reacción de descomposición es una reacción que implica romper una sustancia en compuestos más simples. Es la reacción opuesta a una reacción de adición. Puede ocurrir de forma espontánea, o estar ayudada por un catalizador, calor, o electrólisis. Un ejemplo de una reacción de descomposición sería del agua oxigenada, H2O2, en oxígeno e hidrógeno. Ejemplo: Descomposición de Agua Oxigenada: 2H2O2 → 2H2O + O2
¿Cuál es la diferencia entre reacción y ecuación química? Muchos de los diferentes objetos que observamos a nuestro alrededor o que utilizamos cotidianamente, se han obtenido mediante procesos que involucran cambios o transformaciones de unas sustancias en otras llamados reacciones químicas; además, dichas reacciones también ocurren en la naturaleza y en el mundo que nos rodea. La reacción química puede definirse como un proceso durante el cual las sustancias, al interaccionar, se combinan transformándose en otras sustancias que se manifiestan por sus propiedades diferentes a las que les dieron origen. Tiene lugar por el rompimiento de los enlaces de los átomos y la formación de nuevos enlaces, cambiando la naturaleza de las sustancias que intervienen. Las reacciones químicas siempre implican un cambio químico, donde los átomos, moléculas o iones se reacomodan; las sustancias iniciales se denominan reactantes o reactivos y a las que se originan se les llama productos. Según la Ley de la conservación de la materia, se conserva el mismo número de átomos antes y después de la reacción química; es decir, los átomos que existen en los reactivos están presentes en los productos. Ecuación química La ecuación química es la representación simbólica y abreviada de una reacción química mediante símbolos y fórmulas, la cual proporciona una gran cantidad de información no solo por la interpretación del cambio químico que está ocurriendo, sino que además indica cómo reaccionan ciertos materiales cuando se combinan, así como los productos que pueden obtenerse. Símbolos auxiliares de las ecuaciones químicas En una ecuación química se emplean diversos símbolos para indicar los procesos que se realizan y cuáles son las sustancias que intervienen; consta de dos miembros separados por una flecha que significa “se convierte(n) en”; mediante fórmulas los reactivos se escriben a la izquierda y los productos a la derecha. Si hay varios reactivos o productos, las fórmulas irán separadas por signos de adición (+), significando respectivamente, combinación de las sustancias que intervienen, o la separación de las sustancias que se forman. El número que va antes de la fórmula se llama coeficiente, el cual indica el número de moléculas necesarias para balancear la ecuación; si es la unidad no se escribe. Para indicar el estado físico de los reactivos y productos se usan letras entre paréntesis que se colocan abajo y al lado derecho de la fórmula, (g) si es un gas, (l) líquido, (s) para el sólido y (ac) para disolución acuosa. Una flecha indica el sentido de la reacción → ; cuando se emplean dos flechas con sentidos opuestos para separar los reactivos de los productos, indica que la reacción es reversible: Cuando sea necesario señalar que ha ocurrido un cambio de estado, se emplean flechas a la derecha de la fórmula del elemento o compuesto; la flecha hacia arriba indica que el producto de una reacción es un gas que se desprende; se utiliza una flecha señalando abajo si es un sólido que precipita. En algunos casos, sobre la flecha que separa a los miembros de la ecuación química se escribe información adicional sobre las condiciones para que la reacción se efectúe como: los catalizadores, presión, temperatura si requiere energía de calor, electrólisis, etcétera. Ejemplo: el símbolo arriba de la flecha indica que la reacción necesita calor para que se efectúe: Para leer la anterior ecuación química, se dice: dos moléculas de óxido de mercurio II en estado sólido, al aplicarle calor, producen dos moléculas de mercurio sólido y una molécula de oxígeno.
Reversibilidad de las reacciones químicasLas reacciones químicas son procesos en los que una o más sustancias (reactivos) se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes (productos). Reacciones irreversiblesUna reacción irreversible es una reacción química que sucede en un solo sentido, es decir, se lleva a cabo hasta agotar por completo una o varias de las sustancias reaccionantes y por tanto la reacción inversa no ocurre de manera espontánea. aA + bB → cC + dD Un ejemplo de reacción irreversible sucede en la reacción del cloruro de sodio con el nitrato de plata, porque los productos de la misma, no reaccionan entre si regenerando los reactivos de partida, ésta ocurre sólo hacia un sentido. NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl También observamos una reacción irreversible cuando el peróxido de hidrógeno, se aplica en una herida, se descompone y se forma agua más oxígeno. Las burbujas de oxígeno gaseoso se escapa, lo que impide que nuevamente se forme el peróxido. 2H2O2 → 2H2O + O2 Una reacción irreversible se da, cuando la energía de activación es mucho que la que se requiere para romper los enlaces de los productos.
Reacciones reversibles Son aquellas en las que los reactivos no se transforman totalmente en productos, ya que éstos vuelven a formar los reactivos, es decir, una vez formados los productos, éstos reaccionan entre sí y forman nuevamente a los reactantes. Las reacciones de síntesis del amoniaco es una reacción reversible: el hidrógeno (H2) se combina con el nitrógeno (N2) formándose amoniaco (NH3), reacción directa, pero se descompone regenerando las sustancias de partida, hidrogeno y nitrógeno, reacción inversa. 3H2 + N2 2NH3 3H2 + N2 → 2NH3 Reacción Directa 2NH3 → 3H2 + N2 Reacción Inversa En una reacción reversible, la energía de activación de los productos es igual o menor que la de los reactantes. Como ya observamos, en una reacción reversible se llevan a cabo dos reacciones que son contrarias, cada una ocurre con cierta velocidad (velocidad de reacción) y puede ser calculada con base en lo que establece la llamada “Ley de acción de masa”.
Tipos de reacciones químicas Reacciones químicasLa reacción química es un proceso en el que 2 o más sustancias se transforman creando nuevos elementos. Para ello cambian sus enlaces químicos, su estructura molecular, y en ocasiones el estado de oxidación de los átomos. Las reacciones químicas forman parte continua de nuestra vida, y sin ellas el Universo y la Tierra como los conocemos no sería posible. Desde las reacciones producidas en el sol para la emisión de luz y calor, la fotosíntesis, las reacciones en el océano, la digestión de alimentos, la limpieza,…, todo corresponde a reacciones químicas. Por eso son tan importantes y su estudio a pequeña o media escala nos ayuda a entender la vida. Tipos de reacciones químicasSegún la modificación que sufran los reactivos vamos a poder clasificar las reacciones químicas en diferentes tipos de reacciones. Cada tipo de reacción tiene elementos comunes, que vamos a ver.