Por Lan Luo
Actualizado el 30 de agosto de 2022
Jardul/iStock/GettyImages
Las reacciones químicas son parte integral de la tecnología moderna y de la vida cotidiana, desde alimentar motores hasta elaborar bebidas. También impulsan procesos naturales como la fotosíntesis y la erosión de las rocas.
Reacciones físicas Implican sólo un cambio de estado o disposición física, sin alteración de la identidad química de las sustancias. Por ejemplo, agua helada:
H₂O(l) → H₂O(s)
Reacciones químicas Transformar reactivos en nuevos productos mediante el reordenamiento de átomos. Un ejemplo clásico es disolver CO₂ en agua para formar ácido carbónico:
CO₂(g) + H₂O(l) → H₂CO₃(ac)
Reacciones nucleares Implican cambios en los núcleos atómicos, como la transmutación del nitrógeno de Rutherford:
¹⁴N + α → ¹⁷O + p
Dos o más reactivos se combinan para producir un producto único y más complejo. Forma general:
A + B → AB
Ejemplos:
Fe(s) + S(s) → FeS(s)
2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)
Un único reactivo complejo se descompone en dos o más productos más simples. Forma general:
AB → A + B
Ejemplos:
H₂O(l) → H₂(g) + O₂(g) (electrólisis)
H₂CO₃(aq) → H₂O(l) + CO₂(g) (descomposición térmica)
Un elemento desplaza a otro de un compuesto. Forma general:
A + BC → AC + B
Ejemplos:
Mg(s) + 2HCl(acuoso) → H₂(g) + MgCl₂(acuoso)
Mg(s) + 2H₂O(l) → H₂(g) + Mg(OH)₂(ac)
Los cationes y los aniones intercambian parejas, formando dos nuevos compuestos. Forma general:
AB + CD → AD + CB
Ejemplos:
BaCl₂ + MgSO₄ → BaSO₄ + MgCl₂
Pb(NO₃)₂ + 2KI → PbI₂ + 2KNO₃
Un proceso redox exotérmico en el que un combustible reacciona con oxígeno, produciendo principalmente CO₂ y H₂O. Combustión completa:
4CxHy + (4x+y)O₂ → 4xCO₂ + 2yH₂O + calor
Ejemplos específicos:
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + calor (≈891kJmol⁻¹)
C₁₀H₈ + 12O₂ → 10CO₂ + 4H₂O + calor
CH₃OH + O₂ → CO₂ + 2H₂O + calor
La combustión incompleta ocurre cuando el O₂ es limitado, lo que produce CO, hollín u otros subproductos.
Un proceso de neutralización donde un ácido reacciona con una base para formar una sal y agua. Es un caso especial de doble desplazamiento:
HA + BOH → BA + H₂O
Ejemplos:
Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O
CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂
Reconocer el patrón de reacción ayuda a los químicos e ingenieros a predecir productos, optimizar las condiciones y garantizar la seguridad, especialmente en la combustión industrial o la síntesis farmacéutica.
