Si mezclamos limaduras de hierro con polvo de azufre estamos haciendo una mezcla cuyos componentes se pueden separar fácilmente, por ejemplo con un imán. Cuando el agua hierve o se congela se están produciendo cambios físicos. Si echamos sal en agua se forma una disolución (mezcla homogénea) cuyos componentes se pueden separar evaporando el agua. Las mezclas son cambios físicos.
Si mezclas cinc con ácido clorhídrico apreciarás que se forman burbujas debido a que se libera hidrógeno. El cinc y el ácido han reaccionado y se ha formado hidrógeno y cloruro de cinc. Se ha producido una reacción química.
En una reacción química las sustancias que reaccionan se llaman reactivos y las que se obtienen, productos.
A + B → C + D
Una reacción química es un proceso en el que por reorganización de átomos y enlaces, unas sustancias (reactivos) se transforman en otras (productos). Este proceso suele ir acompañado de un cambio muy notorio como desprendimiento de luz o de calor, formación de un gas o un sólido, cambio de color o de pH, etc.
Las reacciones químicas pueden ser irreversibles si sólo transcurren en un sentido o reversibles, si lo hacen en los dos. Se representan con una doble flecha.
Las reacciones químicas pueden ser irreversibles si sólo transcurren en un sentido o reversibles, si lo hacen en los dos. Se representan con una doble flecha.
H2 + I2 ←→ 2 IH
Tipos de reacciones químicas:
a) De síntesis o combinación: dos o más sustancias se unen para formar un compuesto.
H2 +
Cl2 → 2 H Cl
C + O2
→ CO2
b) De descomposición: un compuesto se descompone originando dos elementos o dos compuestos o un elemento y un compuesto.
2 K Cl O3
→ 2K Cl + 3O2
c) Desplazamiento o sustitución: un elemento desplaza a otro de un compuesto
Zn +2 H Cl →
Zn Cl2 + H2
d) Doble desplazamiento: se produce intercambio de elementos entre dos compuestos.
H Cl + Na OH → Na Cl + H2 O
Na Cl + Ag NO3 → Ag Cl + Na NO3
Las reacciones químicas vienen expresadas por una ecuación química en la que aparecen las fórmulas de reactivos y productos y a veces estas van precedidas por un número o coeficiente que indica el número de moles de cada uno de ellos que intervienen en la reacción. El número total de átomos de cada elemento debe ser idéntico en el conjunto de los reactivos y en el de los productos.
Ajustar una reacción es hacer coincidir el número de átomos de un elemento a ambos lados de la flecha de la ecuación química.
Teoría de las colisiones:
Según esta teoría las reacciones e producen cuando las moléculas de los reactivos chocan entre sí y se rompen los enlaces que unen sus átomos. Estos átomos se reorganizan y se unen formando nuevos enlaces que dan lugar a otras sustancias.
Según esta teoría las reacciones e producen cuando las moléculas de los reactivos chocan entre sí y se rompen los enlaces que unen sus átomos. Estos átomos se reorganizan y se unen formando nuevos enlaces que dan lugar a otras sustancias.
Reacciones endotérmicas y exotérmicas
Se llama energía de enlace a la energía necesaria para formar un mol de un enlace entre átomos o la energía liberada cuando se forma un mol de enlaces entre dos átomos.
Para romper un enlace se necesita energía y cuando se forma un enlace, se desprende energía. Si la energía que se requiere para romper los enlaces de los reactivos es menor que la que se libera en la formación de los enlaces de los productos, la reacción es exotérmica porque en el balance global se desprende energía.
En otra reacciones el balance global requiere energía porque la energía liberada en la formación de los productos es menor que la consumida en la rotura de los enlaces de los reactivos. Estas reacciones son endotérmicas.
Las reacciones necesitan un aporte inicial de energía. Esta energía mínima necesaria para romper algunos enlaces de los reactivos y que pueda empezar la reacción se llama energía de activación.
Velocidad de las reacciones químicas:
Se llama velocidad de una reacción a la cantidad de producto formado por unidad de tiempo o a la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo.
La velocidad de una reacción química se ve afectada por varios factores:
a) La superficie de contacto: las reacciones son más rápidas cuanto mayor sea la superficie de los reactivos.
b) La concentración: la velocidad de una reacción aumenta al hacerlo la concentración de los reactivos.
c) La temperatura: la velocidad de una reacción aumenta con la temperatura.
d) Los catalizadores: un catalizador positivo es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción sin participar en ella. El dióxido de manganeso es un catalizador positivo en la reacción de descomposición del agua. Los antioxidantes y los conservantes alimentarios son catalizadores negativos.
Las enzimas son catalizadores de las reacciones biológicas y son de naturaleza proteica en su mayoría. Lipasas, amilasas y proteasas como la tripsina o la pepsina, son ejemplos de enzimas.
Las leyes ponderales:
Estas leyes relacionan las cantidades de materia de las sustancias que intervienen en la reacción. Puedes estudiarlas en la siguiente presentación:
En esta página del IES Dª Jimena y en la del IESGalileo puedes hacer ejercicios de ajuste de reacciones químicas.
Puedes descargarte esta aplicación para practicar ajuste de reacciones.
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