U7 pp 164 reacciones químicas

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Reacción química
Una reacción química, también llamada cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual dos o más sustancias (llamadas
reactantes o reactivos), se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.1 Los reactantes pueden ser
elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma
natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.
La reacción química también se puede definir desde dos enfoques, el macroscópico que la define como: "un proceso en el cual una sustancia o varias sustancias se
forman a partir de otra u otras" y el nanoscópico cuya definición sería: "redistribución de átomos e iones, formándose otras estructuras (moléculas o redes)"2 
A la representación simbólica de cada una de las reacciones se le denomina ecuación química.3 
Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio
cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier
reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa
Fenómeno químico
Clases de reacciones
Reacciones de la química inorgánica
Reacciones de la química orgánica
Factores que afectan la velocidad de reacción
Rendimiento químico
Grado de avance de la reacción y afinidad
Véase también
Referencias
Enlaces externos
Se llama fenómeno químico a los sucesos observables y posibles de ser medidos en los cuales las sustancias intervinientes cambian su composición química al
combinarse entre sí.4 Las reacciones químicas implican una interacción que se produce a nivel de los electrones de valencia de las sustancias intervinientes. Dicha
interacción es el enlace químico.
En estos fenómenos, no se conserva la sustancia original, se transforma su estructura química, manifiesta energía, no se observa a simple vista y son irreversibles,5 
en su mayoría.
La sustancia sufre modificaciones irreversibles. Por ejemplo, al quemarse, un papel no puede volver a su estado original. Las cenizas resultantes formaron parte del
papel original, y sufrieron una alteración química.
Véanse también: Combustión y Corrosión.
Desde un punto de vista de la química inorgánica se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones químicas de los compuestos inorgánicos: reacciones
ácido-base o de neutralización (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones redox (con cambios en los estados de oxidación).6 Sin embargo podemos
clasificarlas de acuerdo con los siguientes tres criterios:
Índice
Fenómeno químico
Clases de reacciones
Reacciones de la química inorgánica
https://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_termodin%C3%A1mico
https://es.wikipedia.org/wiki/Especie_qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Reactivo
https://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_molecular
https://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_hierro
https://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno
https://es.wikipedia.org/wiki/Hierro
https://es.wikipedia.org/wiki/Magnesio
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_magnesio
https://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_macrosc%C3%B3pico
https://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_nanosc%C3%B3pico
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
https://es.wikipedia.org/wiki/Ion
https://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula
https://es.wikipedia.org/wiki/Redes_de_Bravais
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_conservaci%C3%B3n_de_la_materia
https://es.wikipedia.org/wiki/Fen%C3%B3meno
https://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia
https://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n_de_valencia
https://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3rmula_molecular
https://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_irreversible
https://es.wikipedia.org/wiki/Ceniza
https://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_inorg%C3%A1nica
https://es.wikipedia.org/wiki/Compuestos_inorg%C3%A1nicos
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido-base
https://es.wikipedia.org/wiki/Neutralizaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Estados_de_oxidaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Reacciones_redox
Reacciones según estructura
Nombre Descripción Representación Ejemplo
De síntesis o de combinación Donde los reactivos se combinan entre
sí para originar un producto diferente7 
A + B → C
(siendo A y B reactivos
cualesquiera y C el producto
formado)
2 Na (s) + Cl2 (g) → 2 NaCl
(s)
De
descomposición7 
Descomposición
simple
Una sustancia compuesta se desdobla
en sus componentes
A → B + C
(inversa de la síntesis, y A es
un compuesto que se
descompone en los reactivos
que lo componen, B y C.)
CO2 (g) → CO2 (g) C(s) +
O2 (g)
Mediante un
reactivo
Una sustancia requiere un reactivo, para
su descomposición.
AB + C → AC + BC
(el compuesto AB reacciona
con el reactivo C, para
originar los compuestos AC y
BC)
2 ZnS (S) + 3 O2 (g) → 2
ZnO (S) + 2 SO2 (g)
De sustitución o desplazamiento7 
Una sustancia sustituye el lugar de
alguno de los componentes de los
reactivos, de tal manera que el
componente sustituido queda libre.
AB +C → AC + B
(donde el compuesto AB
reacciona con el reactivo C
para formar el compuesto AC
y liberar B)
Pb (NO3)2 (ac) + 2 KI (ac)
→ Pbl2 (s) + 2 KNO3 (ac)
De doble sustitución (o de doble
desplazamiento)
Se presenta un intercambio entre los
elementos químicos o grupos de
elementos químicos de las sustancias
que intervienen en la reacción química.
AB + CD → AC + BD
Pb (NO3)2 (ac) + 2 KI (ac)
→ Pbl2 (s) + 2 KNO3 (ac)
Reacciones según la energía intercambiada
Criterio Descripción Ejemplo
Intercambio en forma de
calor8 
Reacciones
exotérmicas que desprenden calor del sistema de reacción Combustión
Reacciones
endotérmicas
reacciones en las que se absorbe o se requiere calor para
llevarse a cabo. Calcinación
Intercambio en forma de
luz8 
Reacciones
endoluminosas
que requieren el aporte de energía luminosa o luz al sistema
para llevarse a cabo. Fotosíntesis
Reacciones
exoluminosas
reacciones que al llevarse a cabo manifiestan una emisión
luminosa
Combustión del magnesio:
2Mg+O2 + ΔH → 2MgO +
Luz
Intercambio en forma de
energía eléctrica8 
Reacciones
endoeléctricas
que requieren el aporte de energía eléctrica para que puedan
tener lugar. Electrólisis del agua
Reacciones
exoeléctricas
aquellas reacciones químicas en las que el sistema transfiere
al exterior energía eléctrica.
Celda galvánica (pila o
batería eléctrica)
Combustión (azul) y
calcinación (naranja)
Reacción de fotosíntesis
Electrolisis del agua
Reacción de pila comercial
https://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Calcinaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis
https://es.wikipedia.org/wiki/Magnesio
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisis_del_agua
https://es.wikipedia.org/wiki/Celda_galv%C3%A1nica
https://es.wikipedia.org/wiki/Pila_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Reacci%C3%B3n_Ejemplo_-_Endot%C3%A9rmica_-_Exot%C3%A9rmica.jpghttps://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Reacci%C3%B3n_Fotos%C3%ADntesis.png
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Electrolisis_del_agua.jpg
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Reaccion_de_pila_comercial.png
Reacciones según la partícula intercambiada
Nombre Descripción Ejemplo
Reacciones ácido-base Aquellas reacciones donde se transfieren protones
HCl(aq) + NaOH(aq) → H2O(l) +
NaCl(aq)
Reacciones de oxidación-
reducción
Son las reacciones donde hay una transferencia de electrones entre las
especies químicas
Mn2(aq) + BiO3- (s) → Bi3(aq) +
MnO4-(aq)
Respecto a las reacciones de la química orgánica, nos referimos a ellas teniendo como base a diferentes tipos de compuestos como alcanos, alquenos, alquinos,
alcoholes, aldehídos, cetonas, entre otras; que encuentran su clasificación, reactividad y/o propiedades químicas en el grupo funcional que contienen y este último
será el responsable de los cambios en la estructura y composición de la materia. Entre los grupos funcionales más importantes tenemos a los dobles y triples enlaces
y a los grupos hidroxilo, carbonilo y nitro.
Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más rápidas que otras. El número de especies reaccionantes, su
estado físico las partículas que forman sólidos se mueven más lentamente que las de gases o de las que están en solución, la complejidad de
la reacción, y otros factores pueden influir enormemente en la velocidad de una reacción. Por ejemplo, la reacción de los metales alcalinos con
sustancias como el oxígeno o el agua es inmediata al ser los primeros mencionados bastante reactivos.
Concentración: La velocidad de reacción aumenta con la concentración, como está descrito por la ley de velocidad y explicada por la teoría de
colisiones. Al incrementarse la concentración de los reactantes, la frecuencia de colisión también se incrementa.
Presión: La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presión, que es, en efecto, equivalente a
incrementar la concentración del gas. Para las reacciones en fase condensada, la dependencia en la presión es débil, y solo se hace importante
cuando la presión es muy alta.
Orden: El orden de la reacción controla cómo afecta la concentración (o presión) a la velocidad de reacción.
Temperatura: Generalmente, al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta provee más energía al sistema, por lo que se incrementa
la velocidad de reacción al ocasionar que haya más colisiones entre partículas, como lo explica la teoría de colisiones. Sin embargo, la principal
razón porque un aumento de temperatura aumenta la velocidad de reacción es que hay un mayor número de partículas en colisión que tienen la
energía de activación necesaria para que suceda la reacción, resultando en más colisiones exitosas. La influencia de la temperatura está
descrita por la ecuación de Arrhenius. Como una regla de cajón, las velocidades de reacción para muchas reacciones se duplican por cada
aumento de 10 °C en la temperatura,9 aunque el efecto de la temperatura puede ser mucho mayor o mucho menor que esto. Por ejemplo, el
carbón arde en un lugar en presencia de oxígeno, pero no lo hace cuando es almacenado a temperatura ambiente. La reacción es espontánea
a temperaturas altas y bajas, pero a temperatura ambiente la velocidad de reacción es tan baja que es despreciable. El aumento de
temperatura, que puede ser creado por una cerilla, permite que la reacción inicie y se caliente a sí misma, debido a que es exotérmica. Esto es
válido para muchos otros combustibles, como el metano, butano, hidrógeno, etc.
La velocidad de reacción puede ser independiente de la temperatura (no Arrhenius) o disminuir con el aumento de la temperatura (anti Arrhenius). Las reacciones
sin una barrera de activación (por ejemplo, algunas reacciones de radicales) tienden a tener una dependencia de la temperatura de tipo anti Arrhenius: la constante de
velocidad disminuye al aumentar la temperatura.
Solvente: Muchas reacciones tienen lugar en solución, y las propiedades del solvente afectan la velocidad de reacción. La fuerza iónica también
tiene efecto en la velocidad de reacción.
Radiación electromagnética e intensidad de luz: La radiación electromagnética es una forma de energía. Como tal, puede aumentar la velocidad
o incluso hacer que la reacción sea espontánea, al proveer de más energía a las partículas de los reactantes. Esta energía es almacenada, en
una forma u otra, en las partículas reactantes (puede romper enlaces, promover moléculas a estados excitados electrónicos o vibracionales,
etc), creando especies intermediarias que reaccionan fácilmente. Al aumentar la intensidad de la luz, las partículas absorben más energía, por
lo que la velocidad de reacción aumenta. Por ejemplo, cuando el metano reacciona con cloro gaseoso en la oscuridad, la velocidad de reacción
es muy lenta. Puede ser acelerada cuando la mezcla es irradiada bajo luz difusa. En luz solar brillante, la reacción es explosiva.
Catalizador: La presencia de un catalizador incrementa la velocidad de reacción (tanto de las reacciones directa e inversa) al proveer de una
trayectoria alternativa con una menor energía de activación. Por ejemplo, el platino cataliza la combustión del hidrógeno con el oxígeno a
temperatura ambiente. La catálisis es homogénea si el catalizador está en una fase similar a los reactivos y heterogénea si está en una fase
diferente.
Isótopos: El efecto isotópico cinético consiste en una velocidad de reacción diferente para la misma molécula si tiene isótopos diferentes,
generalmente isótopos de hidrógeno, debido a la diferencia de masa entre el hidrógeno y el deuterio, ya que átomo más pesado conlleva
generalmente a menor frecuencia vibracional de estos, por lo que es requerida mayor cantidad de energía para hacer frente a la mayor energía
de activación para romper el enlace.
Superficie de contacto: En las reacciones en superficies, que se dan por ejemplo durante catálisis heterogénea, la velocidad de reacción
aumenta cuando el área de la superficie de contacto aumenta. Esto es debido al hecho de que más partículas del sólido están expuestas y
pueden ser alcanzadas por moléculas reactantes.
Mezclado: El mezclado puede tener un efecto fuerte en la velocidad de reacción para las reacciones en fase homogénea y heterogénea.
La cantidad de producto que se suele obtener de una reacción química, es menor que la cantidad teórica. Esto depende de varios factores, como la pureza del
reactivo y las reacciones secundarias que puedan tener lugar (es posible que no todos los productos reaccionen), cabe mencionar que la recuperación del 100 % de la
muestra es prácticamente imposible.
El rendimiento de una reacción se calcula mediante la siguiente fórmula:
Reacciones de la química orgánica
Factores que afectan la velocidad de reacción
Rendimiento químico
https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_org%C3%A1nica
https://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_org%C3%A1nico
https://es.wikipedia.org/wiki/Alcano
https://es.wikipedia.org/wiki/Alqueno
https://es.wikipedia.org/wiki/Alquino
https://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol
https://es.wikipedia.org/wiki/Aldeh%C3%ADdo
https://es.wikipedia.org/wiki/Cetona_(qu%C3%ADmica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_de_compuestos_org%C3%A1nicos
https://es.wikipedia.org/wiki/Reactividad
https://es.wikipedia.org/wiki/Propiedades_qu%C3%ADmicas
https://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_funcional
https://es.wikipedia.org/wiki/Orden_de_enlace
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidroxilo
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonilo
https://es.wikipedia.org/wiki/Nitroderivado
https://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido
https://es.wikipedia.org/wiki/Gas
https://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Alcalino
https://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno
https://es.wikipedia.org/wiki/Agua
https://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ley_de_velocidad&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_colisiones
https://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia
https://es.wikipedia.org/wiki/Colisi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Orden_de_reacci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura
https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_colisiones
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_activaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Arrhenius
https://es.wikipedia.org/wiki/Regla_de_caj%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsius
https://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_ambiente
https://es.wikipedia.org/wiki/Exot%C3%A9rmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Metano
https://es.wikipedia.org/wiki/Butano
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=No_Arrhenius&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Anti_Arrhenius&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Radical_(qu%C3%ADmica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Constante_de_velocidad
https://es.wikipedia.org/wiki/Solvente
https://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_i%C3%B3nica
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica
https://es.wikipedia.org/wiki/Irradiancia
https://es.wikipedia.org/wiki/Metano
https://es.wikipedia.org/wiki/Dicloro
https://es.wikipedia.org/wiki/Mezcla
https://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_activaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Platino
https://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno
https://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno
https://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis
https://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis_homog%C3%A9nea
https://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis_heterog%C3%A9nea
https://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_isot%C3%B3pico_cin%C3%A9tico
https://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno-1
https://es.wikipedia.org/wiki/Deuterio
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_activaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Reacciones_en_superficies&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis_heterog%C3%A9nea
https://es.wikipedia.org/wiki/Mezcla
Cuando uno de los reactivos esté en exceso, el rendimiento deberá calcularse respecto al reactivo limitante. Y el rendimiento depende del calor que expone la
reacción.
Una reacción se puede representar mediante la siguiente expresión matemática:
donde son los coeficientes estequiométricos de la reacción, que pueden ser positivos (productos) o negativos (reactivos). La ecuación presenta dos formas
posibles de estar químicamente la naturaleza (como suma de productos o como suma de reactivos).
Si es la masa del producto que aparece, o del reactivo que desaparece, resulta que:
constante . sería la masa molecular del compuesto correspondiente y se denomina grado de avance. Este concepto es importante pues es el único grado de
libertad en la reacción.
Cuando existe un equilibrio en la reacción, la entalpía libre es un mínimo, por lo que:
permite entender que la afinidad química es nula.
Cinética química
Ensayo químico
Equilibrio químico
Estequiometría
Leyes estequiométricas
Propiedades químicas
Termoquímica
Ecuación química
1. Gayé, Jesús Biel (1997). Curso sobre el formalismo y los métodos de la termodinámica (https://books.google.es/books?id=QVd1rRyKUjkC&pg=
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7. Tortora, Gerard J.; Funke, Berdell R.; Case, Christine L. (2007). Introducción a la microbiología (https://books.google.es/books?id=Nxb3iETuwpI
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Grado de avance de la reacción y afinidad
Véase también
Referencias
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https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_estequiom%C3%A9trico
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Grado_de_avance&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa_libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Afinidad_qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_qu%C3%ADmico
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https://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_estequiom%C3%A9tricas
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https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
https://books.google.es/books?id=QVd1rRyKUjkC&pg=PA217&dq=reacci%C3%B3n+qu%C3%ADmica+proceso+termodin%C3%A1mico&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwiXv4PG09LZAhXMthQKHXSTDbEQ6AEIJzAA#v=onepage&q=reacci%C3%B3n%20qu%C3%ADmica%20proceso%20termodin%C3%A1mico&f=false
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https://es.wikipedia.org/wiki/Especial:FuentesDeLibros/9788429143430
https://rodin.uca.es/xmlui/bitstream/handle/10498/14388/2_Raviolo_et%20al_2011.pdf?sequence=7&isAllowed=y
https://books.google.es/books?id=BRYwZ0DXj0MC&pg=PT63&dq=representaci%C3%B3n++reacciones++ecuaci%C3%B3n+qu%C3%ADmica&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwi43-Dy09LZAhVIuhQKHapfAzoQ6AEIJzAA#v=onepage&q=representaci%C3%B3n%20%20reacciones%20%20ecuaci%C3%B3n%20qu%C3%ADmica&f=false
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