REACCIONES QUIMICAS
INTRODUCCIÓN
En una reacción química , a las sustancias iniciales se les llama reactivos, y a las sustancias que se originan se les llama productos. Durante una reacción química, los átomos, moléculas o iones interaccionan y se reordenan entre sí para formar los productos. Durante este proceso se rompen enlaces químicos y se forman nuevos enlaces. Los reactivos y los productos pueden estar en estado sólido, líquido o gaseosos, o pueden estar en solución.
Es por eso que en este informe hablaremos todo acerca de las reacciones quimicas, que son, como se clasifican, como se identifican, etc.
REACCIÓN QUÍMICA
Es todo proceso termodinámico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactivos), se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.Los reactivos pueden ser elementos o compuestos.
CLASES DE REACCIONES
Reacciones de la química inorgánica
Los tipos de reacciones inorgánicas son: Ácido-base (Neutralización), combustión, solubilización, reacciones redox y precipitación.
Desde un punto de vista de la física se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones químicas: reacciones ácido-base (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones Redox (con cambios en los estados de oxidación). Sin embargo, podemos estudiarlas teniendo en cuenta que ellas pueden ser:
Nombre Descripción Representación
Reacción de síntesis Elementos o compuestos A+B → AB
sencillos que se unen para formar un
compuesto más complejo.
Reacción de Un compuesto se fragmenta en
descomposición elementos o compuestos mas sencillos. AB → A+B
En este tipo de reacción un solo reactivo
se convierte en zonas o productos.
Reacción de desplazamiento Un elemento reemplaza a otro en un A + BC → AC + B
o simple sustitución compuesto.
Reacción de doble Los iones en un compuesto cambian
desplazamiento o lugares con los iones de otro compuesto AB + CD → AD + BC
doble sustitución para formar dos sustancias diferentes.
Clasificación de los compuestos inorgánicos
Compuestos binarios
Óxidos metálicos
Anhídridos
Peróxidos
Hidruros metálicos
Hidruros volátiles
Hidrácidos
Sales neutras
Sales volátiles
Compuestos ternarios
Hidróxidos
Oxoácidos
Oxisales
Reacciones de la química orgánica
Las reacciones orgánicas son reacciones químicas que involucran al menos un compuesto orgánico como reactivo.Los tipos básicos de reacciones químicas orgánicas son reacciones de adición, reacciones de eliminación, reacciones de sustitución, y reacciones redox orgánicas.En síntesis orgánica, se usan reacciones orgánicas en la construcción de nuevas moléculas orgánicas. La producción de muchos químicos hechos por el hombre, tales como drogas, plásticos, aditivos alimentarios, textiles, dependen de las reacciones orgánicas.
Tipo de reacción Subtipo Comentario
Reacciones de * Adicion electrofilica Incluye reacciones tales como la
adición * Adicion nucleofilica halogenacion, hidrohalogenacion e
* Adicion radicalaria hidratacion.
Reacción de Incluye procesos tales como la
eliminación deshidratacion, y se observa que
siguen mecanismos de reacción.
Reacciones de * Sustitución nucleofilica alifatica mecanismos de reacción
sustitución. * Sustitución nucleofilica aromática SN1, SN2 y SNi
* Sustitución nuclofilica acilica
* Sustitución electrofilica
* Sustitución electrofilica aromatica
* Sustitución radicalaria
Reacciones Son reacciones redox especificas de
orgánicas redox los compuestos organicos.
Reacciones de * Transposiciones 1,2
transpocision * Reacciones periciclicas
* Metatesis
FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN.
* Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más rápidas que otras. El número de especies reaccionantes, su estado físico las partículas que forman sólidos se mueven más lentamente que las de gases o de las que están en solución, la complejidad de la reacción, y otros factores pueden influir enormemente en la velocidad de una reacción.
* Concentración: La velocidad de reacción aumenta con la concentración, como está descrito por la ley de velocidad y explicada por la teoría de colisiones. Al incrementarse la concentración de los reactantes, la frecuencia de colisión también se incrementa.
*Presión: La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presión, que es, en efecto, equivalente a incrementar la concentración del gas. Para las reacciones en fase condensada, la dependencia en la presión es débil, y solo se hace importante cuando la presión es muy alta.
*Orden: El orden de la reacción controla cómo afecta la concentración (o presión) a la velocidad de reacción.
* Temperatura: Generalmente, al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta provee más energía al sistema, por lo que se incrementa la velocidad de reacción al ocasionar que haya más colisiones entre partículas, como lo explica la teoría de colisiones. Sin embargo, la principal razón porque un aumento de temperatura aumenta la velocidad de reacción es que hay un mayor número de partículas en colisión que tienen la energía de activación necesaria para que suceda la reacción, resultando en más colisiones exitosas.
* Solvente: Muchas reacciones tienen lugar en solución, y las propiedades del solvente afectan la velocidad de reacción. La fuerza iónica también tiene efecto en la velocidad de reacción.
* Radiación electromagnética e intensidad de luz: La radiación electromagnética es una forma de energía. Como tal, puede aumentar la velocidad o incluso hacer que la reacción sea espontánea, al proveer de más energía a las partículas de los reactantes. Esta energía es almacenada, en una forma u otra, en las partículas reactantes (puede romper enlaces, promover moléculas a estados excitados electrónicos o vibracionales, etc), creando especies intermediarias que reaccionan fácilmente.
* Catalizador: La presencia de un catalizador incrementa la velocidad de reacción (tanto de las reacciones directa e inversa) al proveer de una trayectoria alternativa con una menor energía de activación.
* Isótopos: El efecto isotópico cinético consiste en una velocidad de reacción diferente para la misma molécula si tiene isótopos diferentes, generalmente isótopos de hidrógeno, debido a la diferencia de masa entre el hidrógeno y el deuterio, ya que átomo más pesado conlleva generalmente a menor frecuencia vibracional de estos, por lo que es requerida mayor cantidad de energía para hacer frente a la mayor energía de activación para romper el enlace.
* Superficie de contacto: En las reacciones en superficies, que se dan por ejemplo durante catálisis heterogénea, la velocidad de reacción aumenta cuando el área de la superficie de contacto aumenta. Esto es debido al hecho de que más partículas del sólido están expuestas y pueden ser alcanzadas por moléculas reactantes.
* Mezclado: El mezclado puede tener un efecto fuerte en la velocidad de reacción para las reacciones en fase homogénea y heterogénea.
RENDIMIENTO QUÍMICO.
La cantidad de producto que se suele obtener de una reacción química, es menor que la cantidad teórica. Esto depende de varios factores, como la pureza del reactivo; las reacciones secundarias que puedan tener lugar, la recuperación del 100 % de la muestra es prácticamente imposible.
El rendimiento de una reacción se calcula mediante la siguiente fórmula:
Cuando uno de los reactivos esté en exceso, el rendimiento deberá calcularse respecto al reactivo limitante. Y el rendimiento depende del calor que expone la reacción.
ECUACIÓN QUÍMICA.
Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (llamadas reactivos ) y las sustancias que se originan (llamadas productos). La ecuación química ayuda a visualizar los reactivos que son los que tendrán una reacción química y los productos, que son las sustancias que se obtienen de este proceso. Además se pueden ubicar los símbolos químicos de cada uno de los elementos o compuestos que estén dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad.
REQUISITOS PARA UNA ECUACIÓN QUÍMICA.
* Cumplir con la ley de conservación de la materia.
* Cumplir con la ley de conservación de la carga.
* Cumplir con la ley de conservación de la energía.
* Corresponder a un proceso real.
INTERPRETACIÓN DE UNA ECUACIÓN QUÍMICA.
Un caso general de ecuación química sería:
ecuacion dificl
donde:
* A, B, C, D, representan los símbolos químicos o la fórmula molecular de los átomos o moléculas que reaccionan (lado izquierdo) y los que se producen (lado derecho).
* a, b, c, d, representan los coeficientes estequiométricos, que deben ser ajustados de manera que sean reflejo de la ley de conservación de la masa.
La interpretación física de los coeficientes estequiométricos, si estos son números enteros y positivos, puede ser en átomos o moles. Así, se diría de la ecuación de geometría estequiométrica se subdivide en la siguiente:
* Cuando "a" átomos (o moléculas) de A reaccionan con "b" átomos (o moléculas) de B producen "c" átomos (o moléculas) de C, y "d" átomos (o moléculas) de D.
* Cuando "a" moles de átomos (o moléculas) de A reaccionan con "b" moles de átomos (o moléculas) de B producen "c" moles de átomos (o moléculas) de C, y "d" moles de átomos (o moléculas) de D.
Los números delante de las fórmulas son llamados coeficientes estequiométricos. Estos deben ser tales para que la ecuación química esté balanceada, es decir, que el número de átomos de cada elemento de las sustancias reaccionantes y de los productos de la reacción sea el mismo. Los coeficientes deben ser enteros positivos, y el uno se omite. En las únicas reacciones que esto no se produce es en las reacciones nucleares.
PASOS PARA ESCRIBIR LAS ECUACIONES QUIMICAS.
Una ecuación química usa los símbolos y fórmulas de los reactivos y productos, y otros términos simbólicos para representar una reacción química. Las ecuaciones se escriben siguiendo los siguientes pasos:
* Los reactivos se separan de los productos con una flecha (
) que indica el sentido de la reacción. Una flecha doble (
) indica que la reacción se efectúa en ambas direcciones y establece un equilibrio entre los reactivos y los productos.
) que indica el sentido de la reacción. Una flecha doble ( ) indica que la reacción se efectúa en ambas direcciones y establece un equilibrio entre los reactivos y los productos.
* Los reactivos se colocan a la izquierda y los productos a la derecha de la flecha. Un signo (+) se coloca entre cada reactivo y entre cada producto, cuando es necesario.
* Las condiciones necesarias para efectuar la reacción pueden, si se desea, colocarse arriba o abajo de la flecha o signo de igualdad. Por ejemplo, una letra delta mayúscula colocada sobre la flecha (
) indica que se suministra calor a la reacción.
) indica que se suministra calor a la reacción.
* Se colocan coeficientes (números enteros) frente a los símbolos de las sustancias (por ejemplo, 2 H2O) para equilibrar o balancear la ecuación e indicar el número de unidades fórmula (átomos, moléculas, moles, iones) de cada sustancia que reacciona o que se produce. Cuando no se indica número alguno, se sobrentiende que se trata de una unidad fórmula.
* El estado físico de la sustancias se indica mediante los siguientes símbolos: (s) para el estado sólido; (l) para el estado líquido; (g) para el estado gaseoso; y (ac) para las sustancias en solución acuosa.
* Empiece con las partes más complejas, es decir con los compuestos que tienen varios elementos. En algunos casos, simplemente consiste en ajustar primero los átomos diferentes al hidrógeno y al oxígeno.
* Ajuste el hidrógeno y el oxígeno agregando agua si es necesario, después de que todos los otros elementos estén balanceados.
* Deje los elementos en estado libre hasta el último momento, ya que cambiando los coeficientes de estos sólo cambian esta clase de átomos. Por ejemplo, cuando se escribe un 2 delante del H2O, se duplica el número de átomos de hidrógeno y oxígeno, pero cuando se escribe un 2 delante del Al sólo cambia el número de átomos de Al.
* Para reacciones con iones poliatómicos, ajuste el ion como grupo.
* Generalmente, si aparecen fracciones en la ecuación, se multiplica todo por el número más pequeño que elimine esta fracción. No es esencial hacer desaparecer las fracciones, sin embargo, es más simple en la mayoría de los casos. Además asegúrese al final, que todos los coeficientes estén en relación o proporción más baja posible; si no es el caso, simplifique.
EJEMPLO
* Empezando por el fosfato de magnesio (la parte más compleja) y considerando el fosfato de magnesio como grupo, escribimos un 2 delante del H3PO4 para ajustar el grupo fosfato y un 3 delante de Mg(OH)2 para ajustar el Mg dando como resultado:
* Únicamente nos queda el hidrógeno y el oxígeno. Observando el hidrógeno, hay 12 átomos en la izquierda y por tanto necesitamos escribir un 6 delante del H2O. De igual forma se ajustan también los átomos de O que son en total 14. Esto da finalmente:
Para revisar se puede sumar todos lo átomos de Mg, O, H, y P en cada lado de la ecuación. Esto da:
IZQUIERDA DERECHA
Mg= 3x1=3 Mg= 1x3= 3
O= ( 3x2 ) + ( 2x4 ) = 14 O= ( 4x2 ) + ( 6x1 ) = 14
H= ( 3x2 ) + ( 2x3 ) =12 H= 6x2 = 12
P= 2x1= 2 P= 2x1 = 2
EJEMPLOS DE LAS CLASES DE REACCIÓN.
1. ADICIÓN
2H2 + O2 —– > 2H2O
H2O + CO2—– > H2CO3
2. DESCOMPOSICIÓN
2H2O 2 H2 + O2
2H2O2 2H2O + O2
3. DESPLAZAMIENTO
Au + HCl —– > no reacciona (el oro no consigue desplazar al hidrógeno)
4. SUSTITUCIÓN.
NaCl + AgNO3 —– > NaNO3 + AgCl
En esta reacción el producto AgCl (cloruro de prata) es insoluble, por tanto la reacción ocurre.
WEBGRAFIA
* https://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/tipos-de-reacciones-quimicas
*http://medicina.usac.edu.gt/quimica/reacciones/Pasos_para_escribir_las_ecuaciones_qu_micas.htm
*https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
*https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
FALTO MAS CONSULTA PARA MARCO TEÓRICO DE BALANCEO DE ECUACIONES 4.5
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