Las reacciones químicas rompen los enlaces químicos moleculares existentes, y como resultado se forman nuevos enlaces. Las reacciones químicas típicas incluyen combustión, reducción y precipitación. Durante estas reacciones químicas, las moléculas originales se rompen y forman nuevos enlaces para producir diferentes materiales. Algunas veces, es suficiente juntar dos sustancias para que comience una reacción química, pero a menudo se requiere un estímulo externo como calentar las sustancias. Cada reacción química es una interacción compleja de atracción molecular, niveles de energía e influencias externas.

TL; DR (demasiado largo; no leído)

Las reacciones químicas crean y rompen los enlaces químicos entre moléculas, lo que resulta en nuevos materiales como los productos de la reacción química. Las reacciones químicas pueden ocurrir de manera espontánea o requieren un desencadenante externo como una entrada de energía. Romper los enlaces químicos absorbe energía, mientras que los nuevos enlaces liberan energía, con la reacción química general siendo endotérmica o exotérmica.

Enlaces químicos y niveles de energía

La base de todas las reacciones químicas es la ruptura de enlaces, o descomposición, y la creación de enlaces, o síntesis. La descomposición requiere energía porque los enlaces químicos son inicialmente estables y se requiere energía para separarlos. Las moléculas en el enlace tienen un nivel de energía más bajo que las moléculas libres; agregar energía les permite liberarse.

La síntesis libera energía porque las moléculas se unen para formar una configuración estable y, por lo tanto, ceden energía. Las moléculas unidas tienen un nivel de energía más bajo que las moléculas libres y se mantienen en el nuevo enlace.

Una reacción química general que rompe enlaces y forma nuevos puede ser endotérmica (calor absorbente) o exotérmica (liberar calor), dependiendo de cuánta energía es absorbida y producida por las reacciones de descomposición y síntesis. Algunas reacciones producen calor en general, mientras que otras absorben calor de su entorno o requieren la adición de calor exterior para completar la reacción. En condiciones normales, en entornos estables, una reacción química necesita un estímulo externo para comenzar.

Reacciones endotérmicas

Debido a que se necesita energía para romper enlaces químicos y comenzar reacciones químicas, pocas reacciones endotérmicas ocurren por sí mismas . El proceso generalmente requiere una entrada de energía para comenzar la reacción y mantenerla. Incluso las reacciones que son exotérmicas en general pueden necesitar una entrada de energía al comienzo para romper algunos de los enlaces.

Las reacciones de descomposición son reacciones endotérmicas simples y requieren un aporte de energía. Por ejemplo, calentar óxido de mercurio produce mercurio y oxígeno. Las reacciones endotérmicas que son más complicadas pueden ocurrir si pueden usar calor de su entorno. Por ejemplo, los sólidos hidróxido de bario y cloruro de amonio reaccionan en una reacción endotérmica a temperatura ambiente para producir cloruro de bario y amoníaco a una temperatura mucho más fría. La reacción toma calor de los materiales mismos, su contenedor y el aire ambiente.

Reacciones exotérmicas

Las reacciones que producen un exceso de calor en general son más comunes porque tienden a ser autosuficientes. Las reacciones de síntesis producen calor, por lo que no necesitan una fuente de calor externa para proceder. Por ejemplo, agregar una pequeña cantidad de sodio al agua produce hidróxido de sodio e hidrógeno en una reacción explosiva exotérmica. La reacción comienza espontáneamente y continúa hasta que se agota uno de los reactivos. Por lo general, produce tanto calor que el hidrógeno se quema con el oxígeno del aire para formar agua.

Las reacciones complejas que dependen tanto de la ruptura como de la formación de enlaces químicos a menudo necesitan un aporte de energía externa para comenzar, pero son autodestructivas. nutritivo. Por ejemplo, la combustión de hidrocarburos requiere una fuente de calor para romper los primeros enlaces. Normalmente, los materiales que contienen hidrocarburos, como la madera o el aceite combustible, necesitan una cerilla o una chispa para descomponer algunos de los enlaces. Una vez que comienza la formación de nuevos enlaces con la producción de calor, la reacción continúa, produciendo dióxido de carbono y vapor de agua.

Muchos procesos industriales y comerciales comunes dependen de reacciones químicas, especialmente las autoexistentes exotérmicas. Cuán útiles son y cuánto trabajo hacen depende de los tipos de materiales que están reaccionando y los enlaces químicos que se están rompiendo y reformando.