Las reacciones

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Las reacciones químicas

Es el proceso en el que una o varias sustancias se transforman en otras u otras propiedades características diferentes.  Por ejemplo: cuando una disolución de cloruro de sodio entra en contacto con una disolución de nitrato de plata se forma un precipitado blanco de cloruro de plata.

  • Las sustancias que reaccionas se denominan reacciones o reactivos. Un ejemplo podría ser: el cloruro de sodio y el nitrato de plata son las sustancias reaccionantes: ambas son sales con características especificas.
  • Las sustancias que se  generan en una reacción se denominan producto o sustancias resultantes. Un ejemplo dado: el cloruro de plata es el producto, un precipitado de color blanco, diferentes a las sales que le dieron origen.

Los cambios químicos alteran la estructura interna de las sustancias reaccionantes, lo cual no es visible ante nuestros ojos,  pero que es necesario representar con una simbología adecuada con el propósito de interpretar el fenómeno en un lenguaje escrito. La expresión escrita de una reacción química es una representación grafica que se denomina ecuación química, en la que se coloca símbolos o formulas de los reaccionantes y productos separándolos con una flecha dirigida hacia estos últimos. Las ecuaciones químicas se escriben en forma ajustada o balanceada con el fin de expresar el principio de la conservación de la materia.

AgNO3 + NaCI ---------> Ag CI + AgNO3

¿Cómo reconocer cuando ocurre un cambio químico?

 Cambio químico puede confundirse a veces con un simple cambio físico, como cuando se coloca una pastilla de Alka-Seltzer en agua. La patilla que contienes bicarbonato de sodio, en realidad reacciona con el agua: se observa una efervescencia debido a la liberación de dióxido de carbono, una nueva sustancia. La diferencia es que en el primer caso ha ocurrido un cambio químico, mientras que en el segundo ha ocurrido un cambio físico.

Las reacciones químicas generan nuevas sustancias con propiedades físicas diferentes a las primeras. Algunas evidencian que ha ocurrido una reacción química es la siguiente: 

  • Formación de precipitado, como cuando se forma cloruro de plata.
  • Formación de un gas, como cuando reacciona el Alka-Seltzer con el agua.
  • Cambio de color como al oxidarse le hierro.
  • Cambio de temperatura, como al raspar un fosforo con una superficie áspera.
  • Cambio de olor como al pudrirse la carne.

Clasificación de las reacciones

  • Combinación: es un tipo de combinación en la que dos  más sustancias puras que se unen para formar una sustancia compuesta. Algunos ejemplos de este tipo de reacción son las reacciones de las sustancias elementales como el oxigeno para formar óxidos, y las reacciones de los óxidos con el agua para formar ácidos o bases.
  • Descomposición:  es una reacción en la que una sustancia compuesta se descompone para dar origen a dos o más sustancia elementales o compuesta, es decir, un solo reactivo se descompone para formar dos o más sustancias. Algunas de estas reacciones son las que se dan por descomposición térmica por electrolisis; este es el caso del agua que se descompone mediante la electrolisis por oxigeno y hidrogeno. O el carbonato de calcio, que se descompone térmicamente en oxido de calcio y dióxido de carbono.
  • Desplazamiento: es una reacción en la que ocurre la sustitución o desplazamiento de un elemento que forma parte de un compuesto por otro. Esto también se conoce como desplazamiento sencillo. Algunas de estas reacciones son la sustitución de un metal por otro en un compuesto o el desplazamiento del hidrogeno de un acido por un metal. El desplazamiento de un metal por otro depende de la actividad de este, lo cual se puede determinar por su ubicación en la denominada “serie de actividad química” EJ.: el zinc puede desplazar al cobre porque es un metal más activo.
  • Doble desplazamiento: es un tipo de reacción en la que dos sustancias compuestas forman dos nuevas sustancias intercambiando sus componentes. Algunos ejemplos son la reacción de ácidos y bases para producir sal y agua o la reacción entre dos sales diferentes. Particularmente, el cloruro de sodio puede reaccionar con el nitrato de plata y el cloruro de plata.

Tipos de energías en los cambios químicos

Al ocurrir una reacción química puede producirse liberación de energía en cualquiera de sus formas, la rama de la química que estudia los cambios de energía asociado a las reacciones químicas se denomina termodinámica.

Energía térmica: cuando liberan o consumen energía térmica.

Exotérmica: es cuando la energía de los reactivos es mayor que la de los productos, esto quiere decir que durante el transcurso de la R.Q. se produce un desprendimiento de energía, ya sea en forma de luz, calor, etc.                                          

Este desprendimiento de energía se produce de diversas formas:

  • Mediante un intercambio de calor (combustión de butano)
  • Mediante la producción de energía eléctrica
  • Mediante la producción de luz y sonido (dinamita)

Endotérmica: Se produce cuando la energía de los reactivos es menor a la de los productos, entonces se produce una absorción de energía (aportada) durante el proceso de la reacción química.

Este aporte de energía se realiza por:

  • Un suministro de calor
  • Un suministro de energía eléctrica
  • Aporte de luz (Fotosíntesis)

En las R.Q. se produce siempre un desprendimiento o absorción de energía debido a los cambios de energía interna que experimentan las sustancias de una R.Q.

A la energía desprendida o absorbida en una R.Q. debido a una diferencia de temperatura le llamamos Calor de reacción.

Energía eléctrica: es cuando al reaccionar libera o consume energía eléctrica.

  • Las celdas voltaicas: producen electricidad a partir de reacciones químicas. Algunos ejemplos de estas celdas son los acumuladoresde plomo usado en los automóvileso las pilas o celdas secas usadas en linternas y otros artefactos.  Los acumulares de plomo usan plomo, y acido sulfúrico para producir sulfato de plomo y agua para la liberación simultanea de energía eléctrica.
  • Las celdas electrolíticas: por el contrario, descomponen una sustancia compuesta mediante el suministro de electricidad. Algunos compuestos sufren descomposición eléctrica, tales como el agua, el cloruro de sodio y el oxido de aluminio. Las reacciones electrolíticas tienes gran importancia en la industria debido a la electrodescompósicion de los metales.

Energía lumínica: la liberación o consumo de energía lumínica ocurre en ciertas reacciones químicas, entelas cuales están las siguientes:

  • La oxidación del magnesio, el encendido de un fosforo, la pirotecnia y la bioluminiscencia son reacciones que liberan luz.  
  • La descomposición del peróxido  de hidrogeno en agua y oxigeno y la fotosíntesis son fenómenos químicos que ocurren en presencia de luz, ya que consumen energía lumínica. El agua oxigenada se descompone en agua y oxigeno, mientras que la fotosíntesis permite la conversión del dióxido de carbono y agua en azucares como la glucosa.

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