Principios de las Reacciones Químicas: Clasificación, Velocidad y Procesos Redox

Las Reacciones Químicas

Las reacciones químicas son fenómenos químicos que provocan una modificación en la estructura interna de la materia. Por ejemplo: la oxidación del hierro o la degradación de los alimentos.

Clasificación Energética

• Reacciones endotérmicas: Son de síntesis (fabricación) o anabólicas. Por ejemplo: la fotosíntesis o la síntesis de lípidos.
• Reacciones exotérmicas: Son catabólicas (no de síntesis). Por ejemplo: la respiración celular o la fermentación.

Ecuación química de la respiración celular con oxígeno

C₆H₁₂O₆ ⇒ CO₂ + H₂O

Factores que afectan la Velocidad de una Reacción

• Temperatura: Al aumentar la temperatura de una reacción química, se produce un mayor número de choques y esto genera un aumento de la velocidad de la reacción.
• Presión: A mayor presión, las moléculas de los gases se aproximan y, en consecuencia, chocan y se comprimen.
• Superficie de contacto: Si en lugar de colocar un reactivo solo, lo divido en trozos o lo pulverizo, va a haber una mayor superficie disponible y, por lo tanto, se acelera la velocidad de la reacción.
• Naturaleza de los reactivos: Algunas sustancias reaccionan más rápido que otras al enfrentarlas a un mismo reactivo (por ejemplo, los distintos metales reaccionan de forma diferente al oxígeno del aire).
• Los catalizadores: Son compuestos que aceleran la velocidad de las reacciones.
  • Catalizadores positivos: Disminuyen la velocidad de las reacciones (según el texto original).
  • Catalizadores negativos: La molécula no sufre ninguna transformación, solo aumenta o disminuye la velocidad de la reacción química.

Manifestaciones de las Reacciones Químicas

Las reacciones químicas se pueden manifestar a través de:

• Obtención de precipitados: En algunas reacciones aparecen productos sólidos insolubles en el medio acuoso donde ocurrió la reacción (coloquialmente: "el cosito del fondo").
• Cambios de coloración: Se manifiesta en la aparición de un producto coloreado, en la desaparición de un color de algún reactivo o en el cambio de color de un reactivo cuando se transforma en un producto. Por ejemplo: la oxidación del hierro.
• Desprendimiento de gases: Muchas reacciones químicas desprenden gases como forma de sus productos, los cuales son liberados a la atmósfera. Por ejemplo: la combustión de la nafta, la fotosíntesis, la fermentación y la respiración.
• Explosiones, emisión de luz o de llamas: Muchas reacciones ocurren con tal violencia que se producen explosiones.

Tipos de Reacciones Químicas y Número de Oxidación

• Combinación o síntesis: De dos productos obtenemos uno (A + B = C). Ejemplo: H₂ + O₂ = H₂O.
• Desplazamiento: Los componentes de dos sustancias se reacomodan (A + B + CD = AC + BD).
• Tipos específicos: Precipitación (indicada con una flecha hacia abajo) y ácido-base (neutralización que produce sales).
• Descomposición: Una sustancia se descompone en dos o más. Ejemplo: H₂O₂ = H₂O + O₂.
• Óxido-reducción (Redox): Hay un cambio en el número de oxidación de los reactivos cuando se transforman en productos. Ejemplo: Fe + 3Cl = Fe³⁺Cl₃. Siempre que hay una reducción, hay una oxidación.

Conceptos Fundamentales de Redox

• Oxidación: Todo proceso en el que una especie química pierde electrones (e-).
• Reducción: Todo proceso en el cual una especie química gana electrones (e-).
• Agente reductor: Es el reactivo que se oxida.
• Agente oxidante: Es el reactivo que se reduce.