Tipos de reacciones químicas

Todas las reacciones químicas se pueden dividir en cinco categorías. Saber cómo identificar los productos de reacciones desconocidas requiere una comprensión detallada de este tipo de reacciones. La combinación, la descomposición, el reemplazo simple, el reemplazo doble y la combustión son los cinco tipos fundamentales de procesos químicos.

¿Qué es una reacción química?

Una reacción química, un proceso en el que los enlaces se rompen dentro de las moléculas reactivas y, para formar una nueva sustancia, se forman nuevos enlaces dentro de las moléculas del producto. Primero aclaremos los cambios físicos y químicos.

• Cambio físico: cuando se produce un cambio generalmente reversible en las propiedades físicas de una sustancia, como el tamaño o la forma. Congelar un líquido, derretir una vela, aplastar una lata, triturar papeles, todos son ejemplos de cambios físicos.
• Cambio químico: cuando una propiedad química de la materia cambia, es un tipo de cambio químico, tales propiedades son el cambio de densidad, el cambio de temperatura, el cambio de energía, etc. Comúnmente se denomina reacción química. La combustión, la oxidación, la fermentación, etc. son ejemplos de cambio químico.

Propiedades de una reacción química

• Una reacción química ocurre cuando dos o más moléculas interactúan y forman uno o más productos nuevos.
• Compuestos que interactúan para formar un nuevo compuesto llamado Reactivo. y los compuestos que se formaron después de la interacción del reactivo se conocen como Producto.
• En una reacción química, el cambio químico debe ocurrir dentro del cambio físico en la reacción, por ejemplo, evolución del calor, cambio de color, etc.
• Una reacción puede tener lugar entre dos átomos o iones o moléculas de reactivos, y forman un nuevo enlace al romper enlaces antiguos y ningún átomo se destruye o crea, pero se forma un nuevo producto.
• La velocidad de reacción depende de varios factores como la presión, la temperatura y la concentración de los reactivos.

Ecuaciones Químicas

Una ecuación química es una declaración matemática que muestra la formación de productos a partir de reactivos al tiempo que establece ciertas condiciones para las cuales se ha llevado a cabo la reacción.

A + B ⇢ X + Y

Los reactivos están en el lado izquierdo de la ecuación, mientras que los productos formados en el lado derecho de la ecuación están conectados por flechas de una o dos puntas. En química, los reactivos y los productos son especies químicas. Tome un ejemplo de la reacción entre Zn y HCl:

• Reacción exotérmica: Las reacciones químicas en las que se libera energía térmica se conocen como reacciones exotérmicas. La quema de gas metano en presencia de aire produce energía térmica. Todas las reacciones de combustión son de naturaleza exotérmica.

CH ₄ (g) + 2O ₂ (g) → CO ₂ (g) + 2H ₂ O (l) + calor

• Reacción endotérmica: Las reacciones químicas que implican la absorción de energía se conocen como reacciones endotérmicas. Ejemplo: Formación de rust nítrico durante la reacción de nitrógeno y oxígeno.

N ₂ (g) + O ₂ (g) + Calor → 2NO

Tipos de reacciones químicas

Sobre la base de la formación de diferentes tipos de productos o cambios en la condición de los reactivos, los diferentes tipos de reacciones químicas son:

1. reacción de combustión
2. reacción de neutralización
3. Reaccion de descomposicion
4. Reacción quimica de rustreduccioón
5. Reacción de doble desplazamiento o precipitación

Reacción de combustión

Una reacción de combustión es un tipo de reacción química entre un combustible y un oxidante que produce un producto llamado producto oxidado. un oxidante es un combustible químico necesario para quemar, como el oxígeno. Generalmente, es una reacción entre el hidrocarburo y el oxígeno para producir dirust de carbono, agua y calor.

Hidrocarburo + Oxígeno -> Dirust de carbono + Agua + Calor

Ejemplos:

• CH ₄ (g) + 2O ₂ (g) → CO ₂ (g) + 2H ₂ O (g) + Calor
• 2Mg + O ₂ → 2MgO + Calor

Reacción de neutralización

Una reacción de neutralización es una reacción entre un ácido y una base para dar sal y agua como productos. La formación de las moléculas de agua es por la combinación de iones OH– e iones H+. El pH general de los productos cuando una base fuerte y un ácido fuerte experimentan una reacción de neutralización debe ser 7. Considere el ejemplo de la reacción de neutralización entre el ácido clorhídrico (HCl) y el hidrrust de sodio (NaOH) dando cloruro de sodio (sal común) y agua.

• HCl (l) + NaOH (ac) -> NaCl (ac) + H2O (l)

Reaccion de descomposicion

En la reacción de descomposición, un solo componente se descompone en dos o más (múltiples) productos. se requiere una cierta cantidad de energía para romper el enlace entre los reactivos como el calor, la electricidad, la luz, etc.

Ejemplos de reacciones de descomposición son como:

• Descomposición del carbonato de calcio (CaCo3) dando CaO (cal viva) que es un componente principal del cemento.

                                                                   CaCO ₃ (s)     ^calor > CaO(s) + CO ₂ (g)

• El hidrrust de calcio (cal apagada) al descomponerse da cal viva (CaO).

                                                                   Ca(OH) ₂  ^calor > CaO + H ₂ O   

• La descomposición de la sal (NaCl) da Na y Cl como producto.

                                                                   NaCl -> Na+Cl

Reacción quimica de rustreduccioón

Una reacción de reducción-oxidación en la que tiene lugar la reducción (ganancia del electrón) y la oxidación (pérdida del electrón), por lo que es el proceso de transferencia de especies electrónicas. Considere un ejemplo de una reacción redox similar a una célula electrónica-química entre zinc e hidrógeno.

                                                                                    Zn + 2H ⁺ → Zn ²⁺ + H ₂

En la reacción anterior, un átomo de zinc reacciona con dos hidrógenos cargados positivamente a los que se transfieren electrones del átomo de zinc y el hidrógeno se convierte en una molécula estable y el ion de zinc como producto.

• Oxidación: la oxidación es una pérdida de electrones y aumenta el estado de oxidación de un reactivo dado.
• Reducción: la reducción es una ganancia de electrones y el estado reactivo de un reactivo dado disminuye.

Reacción de desplazamiento simple 

En este tipo de reacción, el metal más reactivo desplaza al metal menos reactivo de su sal. En estas reacciones, a través de series de reactividad, se pueden determinar productos. La serie de reactividad es un tipo de serie en la que los elementos se organizan en orden decreciente de su reactividad. En esta serie, los elementos presentes en la parte superior de la serie son más reactivos que los elementos presentes en la parte inferior de la serie.  

• 2K + MgCl2 -> 2KCl + Mg

La reacción de potasio con cloruro de magnesio (MgCl ₂ ) es un ejemplo de una reacción de desplazamiento simple. En esta reacción, el potasio desplaza al magnesio de su sal debido a la mayor reactividad del potasio que del magnesio. El potasio está presente en la parte superior de la serie de reactividad y, por lo tanto, es el elemento más reactivo.

Precipitación o reacción de doble desplazamiento

Es un tipo de reacción de desplazamiento en la que dos especies químicas reaccionan y, en consecuencia, sus iones, es decir, cationes y aniones, cambian de lugar formando dos nuevos productos. ahora mira la reacción entre el nitrato de plata y el cloruro de sodio. Los productos de la reacción serán cloruro de plata y nitrato de sodio después de la reacción de doble desplazamiento.

Ejemplo:

• AgNO ₃   + NaCl → AgCl + NaNO ₃

Problemas de muestra

Pregunta 1: Adivina el tipo de reacción dada a continuación: CH ₄ + 2O ₂  ⇢ CO ₂ + 2H ₂ O + energía.

Responder:

Las dos reacciones anteriores son reacciones de combustión.

Pregunta 2: Defina reacciones exotérmicas y endotérmicas.

Responder:

Una reacción exotérmica es una reacción en la que hay una liberación de energía que puede ser en forma de luz o calor. Pocos ejemplos son la fisión nuclear, la oxidación del hierro.

Por otro lado, una reacción endotérmica es la reacción en la que el sistema absorbe calor del entorno en forma de calor. Algunos ejemplos son derretir hielo, cocinar, etc.

Pregunta 3: Defina el término Reactivo y Producto.

Responder:

Reactivo : las moléculas o especies químicas que reaccionan para formar un producto se conocen como reactivos.

Producto : la especie resultante que se formó después de la reacción se conoce como Producto.

Pregunta 4: En la reacción dada, identifica la sustancia que se oxida y la que se reduce: MnO ₂ + 4HCl → 2H ₂ O + Cl ₂

Responder:

En la ecuación anterior, el HCl se oxida a Cl ₂ y el MnO ₂ se reduce a H ₂ O, por lo tanto, el HCl se oxida y el MnO ₂ se reduce en la reacción anterior.

Pregunta 5: Encuentra el agente oxidante para la siguiente reacción: H ₂ S + I ₂ > 2HI + S.

Responder:

La adición de hidrógeno se conoce como reducción, mientras que el reactivo que se reduce se conoce como agente oxidante. Está claro que I ₂ se reduce y por lo tanto es un agente oxidante.

Pregunta 6: ¿Por qué cambia el color de la solución de sulfato de cobre (CuSo ₄ ) cuando se sumerge un clavo de hierro en ella?

Responder:

Cuando un clavo de hierro se sumerge en una solución de sulfato de cobre (CuSO ₄ ), se produce la reacción de desplazamiento. El color de la solución de sulfato de cobre desaparece debido a la formación de una solución verde claro de sulfato de hierro.

                                                                       Fe(S) + CuSO4 ₍ aq) -> FeSO4 (aq) ₊ Cu(S)

Pregunta 7: ¿Qué reacción se llama lo opuesto a las reacciones de combinación? Escribe ecuaciones para estas reacciones.

Responder:

La reacción de descomposición, se conoce como lo opuesto a las reacciones de combinación. En esta reacción, un solo compuesto se descompone para producir dos o más sustancias más simples.

Por ejemplo:

2H ₂ O + electricidad-> 2H ₂  + O ₂

Mientras que, reacción de combinación, es cuando dos o más sustancias simplemente se combinan para formar una nueva sustancia.

Por ejemplo:

_2H +O2 –  > _2H2O