Una reacción química, también llamada cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual dos o más especies químicas o sustancias, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Los reactantes pueden ser elementos o compuestos
¿QUÉ ES UNA REACCIÓN QUÍMICA? DEFINICIÓN, EJEMPLOS Y TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS
Todos los objetos, naturales o artificiales, incluyendo los seres humanos, están formados por átomos, que se unen a otros átomos y forman moléculas. Para ello pueden utilizar diferentes tipos de enlaces químicos. Y es precisamente en estas uniones donde encontramos la clave de las reacciones químicas.
Estos fenómenos provocan que los enlaces químicos entre átomos se rompan y reorganicen, dando lugar a sustancias diferentes. Si miras a tu alrededor, te darás cuenta de que este tipo de reacciones químicas están ocurriendo constantemente. Sin ir más lejos, cuando respiramos o nos alimentamos proveemos a nuestras células de elementos químicos que ellas transforman en energía (y otros elementos) mediante una reacción química.
¿QUÉ ES UNA REACCIÓN QUÍMICA?
La definición de reacción química es muy sencilla. Los enlaces químicos entre átomos se rompen y se forman nuevos enlaces. En este proceso intervienen dos tipos de sustancias: las que tenemos inicialmente y conocemos como reactivos y las que se obtienen después de la reacción química, llamadas productos.
Diferencia entre cambio físico y químico
Como hemos explicado más arriba, las sustancias de nuestro alrededor están constantemente cambiando. Sin embargo, esto no siempre significa que se haya producido una reacción química. También existen los cambios físicos, cuando las propiedades físicas de los materiales varían pero no lo hacen sus propiedades químicas. Algunos ejemplos de cambios físicos son los cambios de estado de la materia, las mezclas, disoluciones o la separación física de sustancias.
Por otro lado, los cambios químicos sí que alteran la naturaleza de las sustancias, ya que cambia su estructura molecular y los enlaces químicos entre átomos.
¿CÓMO SE PRODUCE UNA REACCIÓN QUÍMICA?
Continuamente los átomos están tratando de alcanzar el estado más estable posible, es decir, el que requiera menos energía. Para lograrlo interactúan con otros átomos, intercambiando o compartiendo electrones mediante enlaces químicos. Por esta razón, en una reacción química los átomos no cambian. Solo cambian los tipos de enlaces químicos que los unen.
También debes tener en cuenta que para que ocurra una reacción química los reactivos deben chocar ya que la energía es necesaria para romper los enlaces químicos entre átomos.
TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS Y EJEMPLOS
A continuación te presentamos diferentes tipos de reacciones químicas y ejemplos que te ayudarán a comprenderlas fácilmente:
- Reacciones de síntesis o adición
En estas reacciones químicas dos o más sustancias (reactivos) se combinan para formar otra sustancia (producto) más compleja. Un ejemplo cotidiano es el amoníaco, que se forma mediante una reacción de síntesis entre el nitrógeno y el hidrógeno.
- Reacciones de descomposición
Al contrario que en las reacciones químicas de síntesis, en las de descomposición un compuesto químico se divide en sustancias más simples. Por ejemplo, mediante la electrólisis del agua (H2O), esta se separa en hidrógeno (H) y oxígeno (O).
- Reacciones de desplazamiento, sustitución o intercambio
En este tipo de reacción química, se reemplazan los elementos de los compuestos. Puede tratarse de reacciones simples (un elemento desplaza a otro) o dobles (se intercambian elementos). En ambos, casos el resultado es la formación de nuevos compuestos químicos.
- Reacciones redox o de oxidación-reducción
La principal característica de las reacciones redox es que hay un intercambio de electrones. Uno de los compuestos pierde electrones mientras que el otro los gana. Decimos que el compuesto que pierde electrones se oxida y el que los gana se reduce. De ahí proviene el nombre de las reacciones redox: REDucción-OXidación.
Puede sonarte extraño pero este tipo de reacciones químicas ocurren continuamente en la naturaleza. De hecho, no tenemos que ir muy lejos para buscar ejemplos de reacciones redox. Ahora mismo, respirando, estás llevando a cabo una. A partir del oxígeno del aire generamos moléculas de dióxido de carbono y agua.
También gracias a las reacciones redox las plantas hacen la fotosíntesis, ya que esta implica que el dióxido de carbono se reduzca en azúcares y que el agua se oxide, formando oxígeno. Otro ejemplo muy visual es cuando el metal reacciona con el oxígeno, formando óxidos.
- Reacciones de combustión
En realidad la combustión es un tipo de reacción redox. La diferenciamos porque en el caso de las reacciones de combustión la oxidación se realiza de forma extremadamente rápida y potente. Para que ocurra, un material combustible se combina con el oxígeno y se desprende energía, normalmente calorífica y lumínica. Como producto, se genera dióxido de carbono y agua.
Puedes ver claros ejemplos de la reacción de combustión cuando te calientas delante de la chimenea. La leña arde y se combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono y vapor de agua, al mismo tiempo que genera gran cantidad de energía química en forma de calor y luz.
- Reacciones ácido-base
Este tipo de reacción química una sustancia básica y otra ácida se neutralizan entre ellas. Como resultado, se forma un compuesto neutro y agua. Como ejemplo, cuando el ácido clorhídrico reacciona con el hidróxido de sodio se produce sal (cloruro de sodio) y agua.
- Reacciones nucleares
A diferencia de las anteriores, en las reacciones nucleares no se modifican los electrones de los átomos, sino su núcleo. Hay dos tipos de reacciones químicas nucleares: la fusión, en la que se combinan diferentes átomos; y la fisión, en la que el núcleo de los átomos se fragmenta.
Por ejemplo, las reacciones nucleares se utilizan para obtener energía. Es lo que ocurre con el uranio, cuando es bombardeado con neutrones con tal de romper su núcleo.
Tipos de reacciones químicas según la energía
Por otro lado, como ya hemos comentado, en las reacciones químicas siempre interviene la energía, que puede ser emitida o absorbida.
Llamamos reacciones exotérmicas las que provocan la emisión de energía, que normalmente se produce al menos en forma de calor. Aunque, por ejemplo, en el caso de las explosiones también se emite energía cinética.
En cambio, cuando se absorbe energía se está produciendo una reacción endotérmica. Como resultado, el producto final es más enérgico que los reactivos.
REACCIONES QUÍMICAS DE LA VIDA COTIDIANA
Como ya te habrás dado cuenta, estamos rodeados de reacciones químicas. Por supuesto, estas tienen lugar en los laboratorios pero también fuera de ellos. En las fábricas, en la atmósfera, en nuestras cocinas e incluso en el interior de nuestro cuerpo están constantemente llevándose a cabo reacciones químicas de todo tipo.
Reacciones químicas
Una reacción química se produce cuando las sustancias participantes en ella se transforman en otras distintas. A las primeras se les llama reactivos y a las segundas productos. La masa de las sustancias participantes es la misma antes y después de la reacción, es decir, se conserva. Esto sucede porque sólo se lleva a cabo un reordenamiento entre los átomos de los reactivos, que se rompen y forman nuevos enlaces.
Antes de comenzar el estudio de las reacciones químicas es necesario que observes la simbología usada para expresar de una forma sencilla y universal una reacción química. Para ello haz clic en el siguiente vínculo:
Una ecuación química es una forma resumida de expresar, mediante símbolos y fórmulas, una reacción química. En ella determinamos las sustancias reaccionantes, se predicen los productos y se indican las proporciones de las sustancias que participan en la reacción.
Para identificar si ha ocurrido una reacción química es necesario verificar si se ha dado alguno de los siguientes eventos:
- Se produce una efervescencia (producción de gases).
- Se libera o absorbe energía (cambia la temperatura del matraz o recipiente donde ocurre la reacción).
- Cambio de color de los reactivos participantes.
- Aparece un precipitado o sustancia insoluble.
En esta tabla aparecen los símbolos más utilizados en las ecuaciones químicas. Observa que las sustancias que actúan como reactivos se escriben del lado izquierdo de la reacción mientras que los productos (sustancias que se forman durante una reacción química) del lado derecho.
Símbolos de uso común en las ecuaciones químicas (Hein, 1992)
| Símbolo | Significado | |
|---|---|---|
| Dan o producen (apunta hacia los productos). | ||
| Reacción reversible; equilibrio entre reactivos y productos. | ||
| Gas que se desprende (se coloca después de la sustancia). | ||
| Sólido o precipitado que se forma (se coloca después de la sustancia). | ||
| (s) | Estado sólido (se coloca después de la sustancia). | |
| (l) | Estado líquido (se coloca después de la sustancia). | |
| (g) | Estado gaseoso (se coloca después de la sustancia). | |
| (ac) | Solución acuosa (sustancia disuelta en agua, se escribe después de ella). | |
| Δ | Energía calorífica. | |
| Más o se agrega a (al aparecer este signo entre dos sustancias). | ||
Para escribir una ecuación química se tiene que tomar en cuenta que:
- Debemos saber cómo reaccionan las sustancias y qué nuevos productos se forman.
- Toda ecuación química debe estar balanceada, es decir que debe de existir la misma cantidad de átomos de un mismo elemento de ambos lados de la ecuación química, por ejemplo, esta es una representación de una molécula de agua oxigenada o peróxido de hidrógeno (H2O2).
El agua oxigenada es un líquido transparente muy reactivo, por lo que se utiliza como desinfectante y bactericida. Por este motivo se requiere almacenarlo en recipientes color ámbar, que no permitan la entrada de luz y de esta manera el agua oxigenada almacenada no reaccione ni se descomponga.
El agua oxigenada por acción de la luz reacciona descomponiéndose en agua y oxígeno. Esta reacción se produce de la siguiente manera:
Peróxido de hidrógeno (H2O2)
Para saber más
Puedes consultar este video sobre fórmulas y ecuaciones químicas:
