Las reacciones químicas son los procesos que dan como resultado la formación de nuevas sustancias con nuevas propiedades. Las reacciones químicas provocan cambios en el medio ambiente. Se produce una reorganización de los átomos entre los componentes que reaccionan durante las reacciones químicas, lo que da como resultado la formación de nuevos compuestos con propiedades fundamentalmente diferentes. Las reacciones químicas implican la ruptura de enlaces químicos impares entre átomos de sustancias que reaccionan, seguido de la formación de nuevos enlaces químicos entre los átomos reorganizados de nuevas sustancias. Los átomos de un elemento no se transforman en los de otro durante una reacción química. Una reacción química no es más que un reordenamiento de átomos.
¿Qué son las ecuaciones químicas?
Las ecuaciones químicas son representaciones simbólicas de reacciones químicas que expresan los reactivos y productos en términos de sus fórmulas químicas. Los símbolos también se utilizan para indicar elementos como la dirección de la reacción y los estados físicos de las entidades que reaccionan. Jean Beguin, un químico francés, fue el primero en formular ecuaciones químicas en 1615.
Las fórmulas químicas y otros símbolos se utilizan para representar los elementos iniciales, o reactivos, que se escriben en el lado izquierdo de la ecuación por convención, y los compuestos finales, o productos, que se escriben en el lado derecho de la ecuación por convención. Del reactivo a los productos se indica con una flecha. «Cede» o «reacciona para formar» es simplemente cómo se lee la flecha.
Este ejemplo muestra los elementos básicos de cualquier ecuación química:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
- Los reactivos son las sustancias químicas que reaccionan y sus fórmulas se encuentran en el lado izquierdo de la ecuación.
- Las sustancias formadas por la reacción se denominan productos y sus fórmulas se escriben en el lado derecho de la ecuación.
- Las formulaciones de reactivos y productos individuales están separadas por signos más (+), y los lados de la ecuación (izquierda y derecha) del reactivo y el producto están separados por una flecha (→).
- Los coeficientes (números colocados inmediatamente a la izquierda de cada fórmula) representan los números relativos de especies de reactivos y productos.
Método abreviado para representar una reacción química.
Una ecuación química es un medio para describir una reacción química usando símbolos y ecuaciones para las sustancias involucradas en el proceso. El siguiente ejemplo demuestra cómo entender claramente el significado de una ecuación química.
El sulfato de zinc y el hidrógeno gaseoso se forman cuando el zinc metálico se combina con ácido sulfúrico diluido. Esta reacción se puede expresar en palabras de la siguiente manera:
Zinc + Ácido sulfúrico → Sulfato de zinc + Hidrógeno
Esto se conoce como una ecuación de palabras. Escribiendo los símbolos y fórmulas de las diversas sustancias en lugar de sus nombres, podemos convertir esta palabra ecuación en una ecuación química.
- El símbolo del zinc es Zn.
- La fórmula del ácido sulfúrico es H 2 SO 4 .
- ZnSO 4 es la fórmula del sulfato de zinc.
- H 2 es la fórmula del hidrógeno.
Derivamos la siguiente ecuación química colocando los símbolos y fórmulas de todos los químicos en la ecuación de palabras anterior.
Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2
Reactivos Productos
- Los reactivos son compuestos que se mezclan o reaccionan entre sí. El zinc y el ácido sulfúrico son los reactivos en la reacción anterior. En una ecuación, los reactivos siempre se escriben en el lado izquierdo con un signo más (+) entre ellos.
- Los productos son las nuevas sustancias producidas durante una reacción. Los productos de la reacción son sulfato de zinc e hidrógeno. En una ecuación, los productos siempre se escriben en el lado derecho, con un signo más (+) entre ellos.
- Entre los reactivos y los productos se coloca un signo de flecha (→) que apunta hacia la derecha. Esta flecha indica que las sustancias del lado izquierdo de la ecuación se combinan para producir las sustancias del lado derecho. Debería ser obvio ahora que la ecuación química es un método abreviado para representar una reacción química.
Ecuación química balanceada
En una ecuación química balanceada, los reactivos y los productos tienen el mismo número de átomos de diferentes elementos. En otras palabras, en ambos lados de una ecuación química balanceada, el número de átomos de los distintos elementos es igual. El siguiente ejemplo ayudará a aclarar este punto.
El sulfato de zinc y el hidrógeno se forman cuando el zinc se combina con ácido sulfúrico diluido. Esto se puede escribir como una ecuación:
Zn + H2SO4 → ZnSO2 + H2 _ _
En la siguiente tabla, vamos a contar cuántos átomos tiene cada elemento en los reactivos y productos individualmente.
|
Número de átomos de elementos |
en reactivos |
en productos |
|
zinc |
1 |
1 |
|
H |
2 |
2 |
|
S |
1 |
1 |
|
O |
4 |
4 |
Encontramos que tanto los reactivos como los productos contienen un átomo de zinc. Dos átomos de hidrógeno se encuentran en los reactivos y dos átomos de hidrógeno se encuentran en los productos. Los reactivos y los productos tienen cada uno un átomo de azufre. Finalmente, los reactivos tienen cuatro átomos de oxígeno y el producto también tiene cuatro átomos de oxígeno. Como resultado, los reactivos y los productos tienen el mismo número de átomos de diferentes elementos, lo que hace que la ecuación química mencionada esté balanceada. Una ecuación química balanceada contiene masas iguales de varios elementos en reactivos y productos porque el número de átomos de varios elementos en reactivos y productos es igual.
Ecuación química desequilibrada
Los reactivos y productos en una ecuación química desequilibrada tienen un número impar de átomos de uno o más elementos. Una ecuación química desequilibrada, en otras palabras, tiene un número impar de átomos de uno o más elementos en ambos lados. El siguiente ejemplo ayudará a aclarar este punto.
El agua se forma cuando el hidrógeno se combina con el oxígeno. Esta reacción se puede expresar mediante la ecuación como.
H 2 + O 2 → H 2 O
En la siguiente tabla, contemos cuántos átomos de hidrógeno y oxígeno hay en los reactivos y productos.
|
Número de átomos de elementos |
en reactivos |
en productos |
|
H |
2 |
2 |
|
O |
2 |
1 |
En esta ecuación, los reactivos tienen dos átomos de hidrógeno y los productos también tienen dos átomos de hidrógeno. Sin embargo, los reactivos y los productos tienen diferente número de átomos de oxígeno. Los reactivos, en el lado izquierdo, tienen dos átomos de oxígeno, pero los productos, en el lado derecho, tienen solo uno. La ecuación química anterior está desequilibrada porque el número de átomos de oxígeno en los reactivos y productos es desigual. Debido al número impar de átomos de varios elementos en reactivos y productos, se puede decir que una ecuación desequilibrada es aquella en la que las masas de varios elementos en los reactivos y productos son desiguales.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Qué distingue a las reacciones químicas de otros tipos de reacciones?
Responder:
Las reacciones químicas tienen una serie de características esenciales.
- La evolución de un gas.
- La precipitación es la formación de una sustancia.
- Se produce un cambio de color.
- El cambio de temperatura.
- El cambio de estado.
Pregunta 2: ¿Por qué se deben balancear las ecuaciones químicas?
Responder:
Para satisfacer la ley de conservación de la masa en las reacciones químicas, las ecuaciones químicas deben estar balanceadas.
Pregunta 3. ¿La siguiente ecuación está balanceada o no balanceada ?
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Responder:
En una ecuación química balanceada, los reactivos y los productos tienen el mismo número de átomos de diferentes elementos.
Los reactivos y productos en una ecuación química desequilibrada tienen un número impar de átomos de uno o más elementos.
Hay 1 átomo de carbono en los reactivos y en los productos. Hay 4 átomos de hidrógeno en los reactivos pero hay 2 átomos de hidrógeno en los productos. Además, hay 2 átomos de oxígeno en los reactivos pero hay 3 átomos de oxígeno en los productos. Dado que hay un número impar de átomos de hidrógeno y oxígeno en los reactivos y productos. Por lo tanto, la reacción anterior está desequilibrada.
Pregunta 4: ¿Sobre qué base se equilibra una reacción química?
Responder:
Se dice que una reacción química está balanceada si los reactivos y los productos tienen el mismo número de átomos de diferentes elementos.
Pregunta 5. ¿Qué es la ley de conservación de la masa?
Responder:
La ley de conservación de la masa establece que la materia no puede generarse ni destruirse en una reacción química y, como resultado, en una reacción química, el número de átomos de varios elementos en reactivos y productos debe ser igual.