Tipos de reacciones químicas
Las reacciones químicas son procesos que transforman una o
más substancias llamadas reactivos en otras substancias llamadas productos.
En un lenguaje más académico, decimos que una reacción
química promueve el cambio de estructura de la materia.
En la química inorgánica podemos clasificar las reacciones
en cuatro tipos diferentes
1- Reacciones de Síntesis o Adición
Las reacciones de síntesis o adición son aquellas donde las
substancias se juntan formando una única sustancia. Representando genéricamente
los reactivos como A y B, una reacción de síntesis puede ser escrita como:
A + B —– > AB
Veamos algunos ejemplos
Fe + S —– > FeS
2H2 + O2 —– > 2H2O
H2O + CO2—– >
H2CO3
Perciba en los ejemplos que los reactivos no precisan ser
necesariamente substancias simples (Fe, S, H2, O2), pudiendo también se
substancias compuestas (CO2, H2O) pero en todas el producto es una sustancia
“menos simple” que las que originaron.
2- Reacciones de Análisis o Descomposición
Las reacciones de análisis o descomposición son lo opuesto
de las reacciones de síntesis, o sea, un reactivo da origen a productos más
simples que el. Escribiendo la reacción genérica nos resulta fácil entender lo
que sucede:
AB —– > A + B
¿No parece simple? Lo es bastante. Veamos algunos ejemplos:
2H2O 2 H2 + O2
2H2O2 2H2O + O2
Reversibilidad de las reacciones químicas
Los ejemplos pueden sugerir que cualquier reacción de
síntesis puede ser invertida a través de una reacción de análisis. Esto no es
verdad. Algunas reacciones pueden ser reversibles, como podemos notar en la
reacción del agua:
2H2 + O2 2H2O
2H2O 2H2 + O2
Sin embargo esto no es una regla
3- Reacciones de Desplazamiento
Las reacciones de desplazamiento o de sustitución simple merecen
un poco más de atención que las anteriores. No que sean complejas, pues no lo
son, pero tienen algunos pequeños detalles. En su forma genérica la reacción
puede ser escrita como:
AB + C —– > A + CB
Vamos a entender lo que sucede: C cambio de lugar A. Simple
asi, pero será que esto ocurre siempre? Intuitivamente la respuesta es que no.
Imagina lo siguiente: Entras en un baile y ves a la persona con la que te
gustaría bailar bailando con otra persona. Vas a ir hasta ella e intentar
hacerla cambiar de pareja, estarás intentando desplazar el acompañante
indeseable y asumir su lugar. Si resulta que eres más fuerte que el
“indeseable” basta darle un empujón para asumir su lugar, pero si el fuera un
bruto troglodita, posiblemente el no sentirá ni el empujón que le des.
En la reacción de desplazamiento el proceso es idéntico: C
ve a B ligado a A, se aroxima y siendo más fuerte, desplaza A y asume la
ligación con B. En caso que C no sea más fuerte que A, nada sucederá.
Bastará entonces saber quien es más fuerte que quien.
Au<Ag<Cu<H<Pb<Sn<Ni<Fe<Cr<Zn<Al<Mg<Na<Ca<K<Li
Metales nobles < hidrogeno < metales
De esta forma, tenemos:
2Na + 2H2O —– > 2NaOH + H2 (el sodio desplaza al
hidrógeno del agua H-OH)
Au + HCl —– > no
reacciona (el oro no consigue desplazar al hidrógeno)
4- Reacciones de Doble Sustitución
Son también muy simples, pero debemos quedar atentos a los
detalles. El mecanismo es fácil:
AB + CD —– > AD + CB
Ciertamente ya habrá podido ver lo que sucede. A cambió de
lugar con C. La diferencia de este tipo de reacción con el desplazamiento, es
que ni A ni C estaban solos y en ambos casos ninguno de ellos quedó solo luego
de la sustitución.
Para entender como es cuando una reacción de este tipo ocurre,
tendremos que observar lo siguiente:
La substancia AB esta en solución y de esta forma lo que
tenemos en verdad son los iones A+ y B- separados unos de los otros. La
substancia CD también está en solución, por tanto tenemos también los iones C+
y D- separados.
Cuando juntamos las dos soluciones estamos promoviendo una
gran mezcla entre los iones A+, B-, C+ y D-, formando una gran “sopa de iones”.
Si al combinar C+ con B-, el compuesto CB fuera soluble, los
iones serán nuevamente separados en C+ y B-, resultando exactamente en la misma
cosa que teníamos anteriormente. Lo mismo sucede con A+ y B-
Así, al mezclar AB con CD, estamos en verdad haciendo:
(A+ ) + (B- ) + (C+ ) + (D- )
Tomemos en cuenta que juntar iones que se separarán
nuevamente resultará en la misma “sopa de iones” y no resulta en ninguna nueva
susbtancia, por tanto no ocurre ninguna reacción.
Para que la reacción efectivamente ocurra, será necesario
que al menos uno de los probables productos (AD o CB) no sean separados al
juntarse, o sea, deben formar un compuesto insoluble y esto es logrado a través
de una sal insoluble, de un gas o de agua.
Si uno de los productos fuera una sal insoluble el no será
separado en iones y permanecerá sólido. Si fuese un gas, el se desprenderá de
la solución (burbujas) y también permanecerá con sus moléculas agrupadas.
Mientras que si uno de los productos fuese agua, ella no se desagrega en su
propia presencia.
NaCl + AgNO3 —– > NaNO3 + AgCl
En esta reacción el producto AgCl (cloruro de prata) es
insoluble, por tanto la reacción ocurre.
NaCl + LiNO3 —– > NaNO3 + LiCl
Como ninguno de los productos formados, NaNO3 (nitrato de
sodio) o Lic. (Cloruro de Litio) es insoluble, la reacción no sucede.
NaOH + HCl —– > NaCl + H2O
Como uno de los productos es água (H2O), la reacción ocurre.
Para la previsión de ocurrencia o no de una reacción de
doble desplazamiento es fundamental que conozcamos la solubilidad de las salen
en agua, y para recordar esto lea acerca de solubilidad en el agua.
¿Vio como es sencillo? Con un poco de práctica y ejercicios
usted podrá lograr escribir reacciones
que pueden dar origen a un determinado producto: ¿Quiere ver?
Imagínese que usted desea obtener sulfato de plomo (PbSO4),
usted sabe que tendrá que juntar el ion del plomo (Pb 2+) y el ion de sulfato
(SO42 -). Como sabemos que el sulfato de plomo es insoluble, podemos promover
un doble desplazamiento
PbX + YSO4 —– > PbSO4 + XY
Es solo elegir X e Y de forma que las dos substancias sean
solubles.
Otra forma de realizar el desplazamiento de hidrógeno, del
hidrógeno por el plomo ya que este es más reactivo.
Pb + H2SO4 —– > H2 + PbSO4
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