Reacciones
Químicas:
Son procesos químicos donde
las sustancias intervinientes, sufren cambios en su estructura, para dar origen
a otras sustancias. El cambio es más fácil entre sustancias líquidas o
gaseosas, o en solución, debido a que se hallan más separadas y permiten un
contacto más íntimo entre los cuerpos reaccionantes.
También se puede decir que
es un fenómeno químico, en donde se producen sustancias distintas a las que les
dan origen.
Ejemplo
En toda reacción se
conservan los átomos y las cargas (si hay iones)
No puede ocurrir un proceso
de oxidación o de reducción aislado, ambos ocurren simultáneamente.
No se pueden formar
productos que reaccionen enérgicamente con alguno de los productos obtenidos.
Na3N + 3H2O
3 NaOH + NH3
Ecuaciones
Químicas:
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
Ejemplo
La ecuación química que
describe la reacción entre el magnesio y el oxígeno es:
2 Mg + O2 2 MgO Reactantes Producto
Clases de reacciones según la transformación
y el grado de calor
Según
el tipo de transformación
Las clasificamos según la
transformación o mecanismo por el que se da la reacción:
-
Reacciones de combinación o síntesis
Partiendo de dos o más
sustancias, producen un solo producto:
H2 + O2 → H2O
Fe + Cl2 → FeCl3
-
Reacciones de descomposición
Partiendo de un solo
reactante, da lugar a varios productos:
H2CO3 → CO2 + H2O H2O2 → O2 + H2O
-
Reacciones de desplazamiento o sustitución
Son aquellas en las que
algún átomo de una de las sustancias que reacciona es desplazado o sustituido
por otro de una sustancia simple:
Na +
H2O → NaOH + H2
Co + H2SO4 → H2 + CoSO4
-
Reacciones de doble desplazamiento
Es muy parecida a la
anterior pero, esta vez, el átomo que entra en la molécula proviene de un
compuesto y el átomo desplazado entra en la molécula del otro compuesto. Es un
intercambio de átomos entre dos moléculas.
H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2+
H2O NaCl + CaNO3 →
NaNO3 + CaCl2
Según
el grado de calor
El
calor de reacción
El calor de reacción, Qr se define como la
energía absorbida por un sistema cuando los productos de una reacción se llevan
a la misma temperatura de los reactantes. Para una definición completa de los
estados termodinámicos de los productos y de los reactantes, también es
necesario especificar la presión. Si se toma la misma presión para ambos, el
calor de reacción es igual al cambio de entalpía del sistema, DH r.
Reacciones
exotérmicas y reacciones endotérmicas
La naturaleza es un enorme
laboratorio químico donde se verifican continuamente innumerables reacciones
químicas, así mismo, en nuestro cuerpo se llevan a cabo gran cantidad de
procesos químicos que nos permiten realizar nuestras funciones vitales y
actividades, como despertar, caminar, respirar y pensar, por mencionar unas
cuantas.
En todas las reacciones
químicas se manifiestan cambios de energía y la termoquímica estudia los
cambios energéticos y las relaciones de masa que ocurren éstas. Esta energía
puede ser absorbida o liberada en forma de energía térmica, luz, electricidad y
mecánica. Cuando una reacción libera energía en forma de calor o energía
térmica al entorno se dice que la reacción es exotérmica y cuando la energía es
suministrada del entorno para que se efectúe la reacción es endotérmica.
En una reacción exotérmica
la energía contenida en los reactivos es mayor que la requerida en la formación
de los productos, por esta razón la energía no utilizada se libera
Reacción
exotérmica
En el caso de una reacción
endotérmica la cantidad de energía contenida en los reactivos es menor, con
respecto a la necesaria para la formación de los productos, por esta razón es
necesario suministrar constantemente energía del entorno para que la reacción
progrese.
Reacción
endotérmica
Cuando los cambios químicos
ocurren a presión constante (presión atmosférica), la energía suministrada o
liberada en forma de calor no sólo producirá un cambio en la energía interna
del sistema, sino que también se empleará para realizar trabajo, de esta forma,
resulta más conveniente utilizar la entalpía H, la que toma en cuenta que el
destino del calor, puede ser para realizar trabajo.
Como
balancear una ecuación por tanteo y redox
Ecuación
por tanteo
El balanceo de las
ecuaciones químicas, consiste en establecer la cantidad de sustancias que
intervienen en una reacción química para que correspondan con la cantidad de
sustancias producidas, es decir, que los elementos que reaccionan en el primer
miembro de la ecuación son los mismos que quedan después de la reacción en el
segundo miembro de la ecuación.
Uno de los métodos para
balancear una ecuación es el método por tanteo. En este método intentaremos
equilibrar el número de átomos en la ecuación química, modificando los valores
de las sustancias presente de uno o ambos lados, para que exista igualdad entre
el número de átomos de las sustancias reaccionantes y las sustancias
producidas.
Ejemplo
1. Tomamos en consideración
los radicales de las sustancias que reaccionan, así como las que se producen.
Veamos la siguiente reacción de neutralización del sulfato de sodio con el
ácido clorhídrico:
Na2SO3 + HCl -- > NaCl +
H2O + SO2
Como podemos ver, tenemos
del lado izquierdo de la ecuación las sustancias reaccionantes: sulfato de
sodio (Na2SO3) y ácido clorhídrico (HCl). Del lado derecho, tenemos los
productos de la reacción: Cloruro de sodio o sal común (NaCl), Agua (H2O) y
óxido de azufre (SO2).
Podemos ver en esta ecuación
las sustancias que reaccionan y las que se producen, con sus respectivas
fórmulas. Sin embargo, para saber si esta ecuación está balanceada, debemos
contar el número de átomos de uno y otro lado; si el total es el mismo de ambos
lados entonces consideramos que la ecuación está balanceada. Así tenemos:
2 + 1 + 3 + 1+ 1 -- > 1 +
1 + 2 + 1 + 1 + 2
Na2SO3 + HCl -- > NaCl +
H2O + SO2
Como podemos ver, el número
de átomos en el primer miembro de la ecuación es menor que el segundo, por lo
que la ecuación está desbalanceada.
Ecuación
por redox
Para poder balancear por
método de redox es importante recordar como determinar la cantidad de átomos de
un elemento en un compuesto, así como determinar la cantidad de número de
oxidación de cada elemento y conocer los pasos del método de redox.
Ejemplo:
1.- Verificar que la
ecuación este bien escrita y completa.
2.- Colocar los números de
oxidación en cada uno de los elementos.
3.- Observar que números de
oxidación cambiaron (un elemento se oxida y uno se reduce).
