Entendemos por reacción química toda aquella interacción entre sustancias en la que se generan o rompen enlaces químicos, generándose nuevos compuestos.
Las diferentes sustancias presentes en la naturaleza interactúan entre ellas continuamente. Cosas tan comunes como encender una cerilla, disolver un medicamento en el agua o incluso nuestra respiración, obedecen a lo que se conocen como reacciones químicas.
Sabiendo que las reacciones químicas son de gran importancia e impacto en el universo, es necesario saber algo mas que solo su significado, por ello, a continuación se mostrara información relevante acerca de este tema el cual servirá para diferencias los tipos de reacciones químicas, su formación, balanceo entre otras cosas mas.
OBJETIVOS
-identificar que es una reacción química.
-Conocer las diferencias entre una reacción química y una ecuación química.
-Saber formar ecuaciones químicas.
-Dar a conocer los tipos de reacciones químicas que se presentan.
REACCIÓN QUÍMICA
Una reacción química es un proceso por el cual unas sustancias se transforman en otras nuevas. Las sustancias iniciales o de partida se denominan reactivos y las sustancias finales productos. El número de reactivos y productos es diferente en cada reacción así como la naturaleza de los mismos.
Las reacciones químicas suceden cuando se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos. Se dibuja una flecha entre los reactivos y los productos para indicar la dirección de la reacción química, aunque una reacción química no siempre es una "vía de un solo sentido"
Se plantea que una Reacción química es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias) desaparece para formar una o más sustancias nuevas. Las ecuaciones químicas son el modo de representar a las reacciones químicas.
Los productos obtenidos a partir de cierto tipo de reactivos depende de las condiciones bajo las que se dan las reacciones químicas. 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
CARACTERÍSTICAS DE UNA REACCIÓN QUÍMICA
- Las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.
- Durante la reacción se desprende o se absorbe energía: reacción exotermica, se desprende energia, en el curso de la reacción y reacción endotermica : se absorbe energía durante el curso de la reacción.
- Se cumple ley de la conservcion de la masa la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se re ordenan en una disposición distinta.
- No se pueden formar productos que reaccionen enérgicamente con alguno de los productos obtenidos.
- No puede ocurrir un proceso de oxidación o de reducción aislado, ambos ocurren simultáneamente.
- En toda reacción se conservan los átomos y las cargas (si hay iones)
IMPORTANCIA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
La importancia de las reacciones químicas es notoria en muchos aspectos de la vida diaria en fenómenos tales como:
- explosiones
- procesos vitales tales como alimentacion, respiracion etc.
- Todas las sustancias que a diario utilizamos son o fueron producto de reacciones químicas.
- Estamos rodeados por reacciones químicas tienen lugar en laboratorios, pero también en fábricas, automóviles, centrales térmicas, cocinas, atmosfera etc.
- explosiones
- procesos vitales tales como alimentacion, respiracion etc.
- Todas las sustancias que a diario utilizamos son o fueron producto de reacciones químicas.
- Estamos rodeados por reacciones químicas tienen lugar en laboratorios, pero también en fábricas, automóviles, centrales térmicas, cocinas, atmosfera etc.
RENDIMIENTO DE UNA REACCIÓN
La cantidad de productos que se suele obtener de una reaccion quimica, es menor que la cantidad teorica. Esto depende de varios factores, como la pureza del reactivo, las reacciones secundarias que pueden tener lugar, es posible que no todos los productos reaccionen, la recuperación del 100% de la muestra es practicamente imposible.
El rendimiento de una reaccion se calcula mediante la siguiente formula:
TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS
1) De acuerdo a las sustancias reaccionantes:
masa molecular:
Ej. :
Reacciones de composición, adición o síntesis:
Cuando dos o más sustancias se unen para formar una más compleja o de mayor
Reacciones de descomposición:
Cuando una sustancia compleja por acción de diferentes factores, se descompone en otras más sencillas:
Ej. :
Cuando las descompone el calor, se llaman también de disociación térmica.
Reacciones de simple sustitución:
Denominadas también de simple desplazamiento cuando una sustancia simple reacciona con otra compuesta, reemplazando a uno de sus componentes.
Ej. :
Reacciones de doble sustitución:
También se denominan de doble desplazamiento o metátesis y ocurren cuando hay
intercambio de elementos entre dos compuestos diferentes y de esta manera originan nuevas sustancias. * Se presentan cuando las sustancias reaccionantes están en estado iónico por encontrarse en solución, combinándose entre sí sus iones con mucha facilidad, para formar sustancias que permanecen estables en el medio reaccionante:
Ej. :
Reacciones Reversibles:
Cuando los productos de una reacción pueden volver a reaccionar entre sí, para generar los reactivos iniciales. También se puede decir que se realiza en ambos sentidos.
Ej. :
Reacciones Irreversibles:
Cuando los productos permanecen estables y no dan lugar a que se formen los reactivos iniciales.
Ej. :
Toda reacción es más o menos reversible; pero en muchos casos esta reversibilidad es tan insignificante que se prefiere considerar prácticamente irreversible.
2) De acuerdo a su energía:
En toda reacción química hay emisión o absorción de energía que se manifiesta como luz y/o calor. Aquí aparece el concepto de Entalpía, entendida como la energía que se libera o absorbe.
Reacciones Exotérmicas:
Cuando al producirse, hay desprendimiento o se libera calor.
Ej. :
Reacciones Endotérmicas:
Cuando es necesario la absorción de calor para que se puedan llevar a cabo.
Ej. :
La energía liberada o absorbida se denomina calor de reacción o entalpía (H) por consiguiente:
- En una reacción exotérmica la entalpía es negativa
- En una reacción endotérmica la entalpía es positiva
3) Reacciones Especiales:
Reacción de Haber:
Permite obtener el amoniaco partiendo del hidrógeno y nitrógeno
sustancias:
N2 + 3H2 ? 2NH3
Reacción Termoquímica:
En estas reacciones se indica la presion, temperatura y estado físico de las
Reacción de combustion:
En estas reacciones, el oxígeno se combina con una sustancia combustible y como consecuencia se desprende calor y/o luz. Las sustancias orgánicas pueden presentar reacciones de combustión completa o incompleta:
– R. Completa: Cuando se forma como producto final CO2 y H2O (en caso de sustancias orgánicas)
Ej. :
R. Incompleta: Cuando el oxígeno no es suficiente, se produce CO y H2O, aunque muchas veces se produce carbón.
Reacción Catalítica:
Se acelera por la intervención de sustancias llamadas catalizadores que permanecen inalterables al final de la reacción.
Catalizador: Sustancia que acelera la reacción. No reacciona. Se recupera todo
Ej. :
Reacción REDOX:
Reacciones en donde hay variación de los estados de oxidación de las sustancias por transferencia de electrones.
Reacción de Neutralización:
Consiste en la reacción de un ácido con una base.
ECUACIÓN QUÍMICA
Son representaciones simbólicas de las reacciones se les llama ecuación química.
Una ecuación química es un enunciado que utiliza fórmulas químicas para describir las identidades y cantidades relativas de los reactivos y productos involucrados en una reacción química.
Para poder representar lo que ocurre en una reacción química mediante una ecuación, ésta debe cumplir con la Ley de la conservación de la materia y con la Ley de conservación de la energía. Es decir, la ecuación debe indicar que el número de átomos de los reactivos y productos es igual en ambos lados de la flecha y que las cargas también lo son. Dicho en otras palabras, se debe contar con una ecuación balanceada.
Son expresiones matemáticas abreviadas que 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 reactantes, reaccionantes o 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:
A + BC AB + C
Ej. : La ecuación química que describe la reacción entre el magnesio y el oxígeno es:
2 Mg + O2 2 MgO Reactantes Producto
INTERPRETACION DE LAS ECUACIONES QUÍMICAS
a) Cualitativo: Indica la clase o calidad de las sustancias reaccionantes y productos. En la ecuación anterior, el magnesio reacciona con el oxígeno para obtener óxido de magnesio
b) Cuantitativo: Representa la cantidad de átomos, moléculas, el peso o el volumen de los reactivos y de los productos.
En la ecuación química anterior, se entiende que dos moléculas (o moles) de magnesio, reaccionan con una molécula ( o mole) de oxígeno para obtenerse dos moléculas ( o moles) de óxido de magnesio. También se puede calcular la cantidad en gramos del producto, tomando como base los pesos atómicos de los reaccionantes (Con ayuda de la Tabla Periódica) .
CARACTERÍSTICAS DE LAS ECUACIONES QUIMICAS
- Los reactantes y productos se representan utilizando símbolos para los elementos y fórmulas para los compuestos.
- Se debe indicar el estado físico de los reactantes y productos entre paréntesis: (g), (l), (s), (ac.) si se presentan en estado gaseoso, líquido, sólido o en solución acuosa respectivamente.
- El número y tipo de átomos en ambos miembros deben ser iguales, conforme al principio de conservación de la masa; si esto es así, la ecuación está balanceada.
PARTES DE UNA ECUACIÓN QUÍMICA
Sustancia reaccionante o reactivo:
Son las sustancias que reaccionan, estan colocadas antes de la flecha o el signo igual
Sustancias productos
Son las sustancias que se forman. Están colocadas después de la flecha o el signo igual a (=). Los científicos suelen representar las reacciones químicas mediante símbolos y fórmulas de las sustancias que intervienen y se producen.
- El símbolo "+" : entre las sustancias reaccionantes se lee como "reacciona con", entre las sustancias productos se lee como "y".
- La flecha o el signo igual a: separa a las sustancias reaccionantes de las sustancias productos. Se lee "produce".
- Un triángulo sobre la flecha o el signo igual a: significa "calor". Los reactivos deben calentarse para que la reacción se efectúe.
- Algunas veces, la ecuación muestra el estado de agregación de las sustancias que participan, indicando una letra minúscula entre paréntesis, después de cada sustancia:(s): sólido (l): líquido (g): gas, para la sustancia en disolución se usa el símbolo (ac) que significa acuoso.
- Coeficientes: Son los números colocados antes de cada sustancia. Indican el número de moles que reaccionan de cada reactivo y el número de moles que se forman de cada producto. Esto se hace siempre debido a la ley de la conservación de la masa.
Se acostumbra a omitir el número 1. Esta operación se llama ajuste de la ecuación química. Nunca se debe de modificar los subíndices de las fórmulas. Siempre que esté ajustada una ecuación se coloca un signo de igualdad, si se pone una flecha no evidencia el cumplimiento de la ley de la conservación de la masa.
COMO ESCRIBIR UNA ECUACIÓN QUÍMICA
Los pasos seguidos para escribir una ecuación química son:
- Los reactivos y productos de la reacción son identificados y anotados.
- La fórmula o símbolos de los reactivos se escriben en el lado izquierdo con un signo ‘+’ entre ellos.
- La fórmula o símbolos de los productos se escriben en el lado derecho con un signo ‘+’ entre ellos.
- Los dos lados (reactivos y productos) se separan por una flecha (→) apuntando hacia los productos.
- Para una reacción reversible, una doble flecha (
) se utiliza en lugar de una flecha. - El número de átomos de cada elemento se cuenta en ambos lados. Si son iguales, entonces se denomina una ecuación química balanceada. Si no son iguales, el equilibrio de la ecuación se realiza ajustando los coeficientes antes de los símbolos y la fórmula de los reactivos y productos según la ley de la conservación de la masa.
En términos cualitativos, una ecuación química transmite los nombres de los diversos reactivos y los productos.
En términos cuantitativos, representa el número relativo de átomos y moléculas (especie reactiva y producto) que participan en la reacción, el número relativo de moles de los reactivos y productos, las masas relativas de los reactivos y productos y los volúmenes relativos de reactivos y productos gaseosos.
Así, la ecuación química nos da la relación cuantitativa entre los reactivos y los productos o la estequiometría de la reacción (TutorVista.com, S.F.).
Ejemplo de cómo escribir y balancear una ecuación química
1- El hidrógeno y el cloro reaccionan para formar HCl.
1- Comencemos simplemente escribiendo una ecuación química en términos de las fórmulas de las sustancias, recordando que tanto el hidrógeno elemental como el cloro son diatómicos:
H2 + Cl2 → HCl
Hay dos átomos de hidrógeno y dos átomos de cloro en los reactivos y uno de cada átomo en el producto. Podemos fijar esto incluyendo el coeficiente 2 en el lado del producto:
H2 + Cl2 → 2HCl
Ahora hay dos átomos de hidrógeno y dos átomos de cloro en ambos lados de la ecuación química, por lo que es equilibrado.
2- El etano, C2H6, reacciona con el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua.
2- Comience escribiendo la ecuación química en términos de las sustancias involucradas:
C2H6 + O2 → CO2 + H2O
Tenemos dos átomos de carbono a la izquierda, por lo que necesitamos dos moléculas de dióxido de carbono en el lado del producto, de modo que cada lado tiene dos átomos de carbono. Ese elemento está balanceado.
Tenemos seis átomos de hidrógeno en los reactivos, por lo que necesitamos seis átomos de hidrógeno en los productos. Podemos conseguir esto por tener tres moléculas de agua:
C2H6 + O2 → 2CO2 + 3H2O
Ahora tenemos siete átomos de oxígeno en los productos (cuatro del CO2 y tres del H2O). Eso significa que necesitamos siete átomos de oxígeno en los reactivos.
Sin embargo, debido a que el oxígeno es una molécula diatómica, sólo podemos obtener un número par de átomos de oxígeno a la vez. Podemos lograr esto multiplicando los otros coeficientes por 2:
2C2H6 + O2 → 4CO2 + 6H2O
Mediante la multiplicación de todo lo demás por 2, no desbalanceamos los otros elementos, y ahora obtenemos un número par de átomos de oxígeno en el producto-14. Podemos obtener 14 átomos de oxígeno en el lado reactivo por tener 7 moléculas de oxígeno
2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O
Como verificación, cuente todo para determinar que cada lado tiene el mismo número de átomos de cada elemento. Esta ecuación química está ahora balanceada.
AJUSTE O BALANCEO
Ajustar o balancear una ecuación química es igualar el número y clase de partículas reaccionantes con los productos, con la finalidad de cumplir la Ley de Conservación de la masa.
Para ajustar o balancear una ecuación química, se debe considerar lo siguiente:
- Conocer las sustancias reaccionantes y productos.
- Revisar que la ecuación esté completa y escrita correctamente.
- Verificar si la ecuación se encuentra ya ajustada.
- Los subíndices indican la cantidad del átomo indicado en la molécula.
- Los coeficientes afectan a toda la sustancia que preceden.
- Se comienza ajustar por el elemento metálico, luego el no metal(excepto Oxígeno e Hidrógeno.
- El hidrogeno y el oxigeno se equilibran al final y en ese orden, porque generalmente forman agua (sustancia de relleno). Esto no altera la ecuación, porque toda reacción se realiza en solución acuosa o produce sustancias que contienen agua de cristalización.
- Usar números enteros y los menores posibles para balancear.
- Escribir el número como coeficiente de la fórmula pertinente; cuando el coeficiente es (1) no se escribe, se sobreentiende.
- No se deben cambiar los subíndices de las fórmulas, ni dividir la fórmula para colocar el coeficiente en medio de ella.
- Contar el número de átomos multiplicando el coeficiente por los respectivos subíndices de las fórmulas y sumando todos los átomos de un elemento que estén de un mismo lado de la ecuación.
- Verificar el balanceo final y reajustar, si es necesario.
MÉTODOS PARA AJUSTAR UNA ECUACIÓN
Existen diferentes métodos que se utilizan según convengan, de acuerdo al tipo de reacción, las cuales pueden ocurrir:
- Sin cambio de estados de oxidación en ningún elemento reaccionante:
- Ensayo y Error o Tanteo.
- Mínimo Común Múltiplo.
- Coeficientes Indeterminados o Algebraico.
Ion Electrón o Semirreacción: En medio ácido y básico.
AJUSTE POR TANTEO
Como su nombre lo indica, es una manera de ajustar una ecuación química buscando por tanteo. Se emplea para balancear ecuaciones sencillas. Se realiza al "cálculo" tratando de igualar ambos miembros. Para ello utilizaremos el siguiente ejemplo:
Ajustar la ecuación: Al(OH)3(ac) + H2SO4(ac) = Al2(SO4)3(ac)+ H2O
- Ajustamos el metal aluminio
- Seguimos con el no metal azufre
- Continuamos con el hidrogeno y el oxigeno
Ecuación ajustada: 2Al(OH)3(ac) + 3H2SO4(ac) = Al2(SO4)3(ac) + 6H2O
CONCLUSIÓN
-Las reacciones químicas sonde gran importancia en el mundo
-Se debe tener un concepto claro de cada tipo de reacción para poder balancearla.
- El trabajo sirvio para conocer mas a fondo sobre las reacciones y ecuaciones químicas.
WEBGRAFIA
- https://www.ecured.cu/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
- https://es.scribd.com/doc/102391890/Caracteristicas-de-una-reaccion-quimica
- https://es.slideshare.net/xoansanmartin/reaccion-quimica-i
- https://laquimicablog09.wordpress.com/2014/11/17/caracteristicas-de-las-reacciones-y-ecuaciones-quimicas/#comments
- https://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica1/unidad1/reaccionesQuimicas/ecuacionquimica
- https://www.ecured.cu/Ecuaci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
- https://www.lifeder.com/partes-de-ecuacion-quimica/
- https://psicologiaymente.net/miscelanea/tipos-de-reacciones-quimicas
