Las reacciones químicas
Las reacciones químicas son el proceso en el que una o varias sustancias se transforman en otra u otras con propiedades características diferentes. Las sustancias que reaccionan se denominan reaccionantes o reactivos; las sustancias que se generan en una reacción se denominan productos o sustancias resultantes.
¿Cómo reconocer cuando ocurre un cambio químico?
Un cambio químico puede confundirse a veces con un simple cambio físico. Las reacciones químicas generan nuevas sustancias con propiedades físicas diferentes a las primeras. Algunas evidencias de que ha ocurrido una reacción química son las siguientes:
- Formación de precipitado: como cuando se forma el cloruro de plata.
- Formación de un gas: como al reaccionar el Alka-Seltzer con agua.
- Cambio de color: como al oxidarse el hierro.
- Cambio de olor: como al pudrirse la carne.
- Cambio de temperatura: como al raspar los fósforos con una superficie áspera.
Tipos de reacciones químicas
Clasificación de las reacciones
- Combinación: es un tipo de reacción en la que dos o más sustancias puras (elementos o compuestos) se unen para formar una sustancia compuesta; es decir, dos reactivos se combinan para formar un solo producto.
- Descomposición: es una reacción en la que una sustancia compuesta se descompone para dar origen a dos o más sustancias elementales o compuestas; es decir, un solo reactivo se descompone para formar dos o más sustancias. Algunas de estas reacciones son las que se dan por descomposición térmica o por electrólisis; este es el caso del agua, que se descompone electrolíticamente en hidrógeno y oxígeno, o el del carbonato de calcio, que se descompone térmicamente en óxido de calcio y dióxido de carbono.
- Desplazamiento: es una reacción en la que ocurre la sustitución o desplazamiento de un elemento que forma parte de un compuesto por otro. Estas reacciones se conocen también como desplazamiento sencillo. Algunas de estas reacciones son la sustitución de un metal por otro en un compuesto o el desplazamiento del hidrógeno de un ácido por un metal. El desplazamiento de un metal por otro depende de la actividad de este, lo cual se puede determinar por su ubicación en la denominada serie de actividades químicas. Por ejemplo, el zinc puede desplazar al cobre porque es más activo que este.
- Doble descomposición: también llamada doble desplazamiento, es una reacción en la que dos sustancias compuestas forman dos nuevas sustancias intercambiando sus componentes.
Tipos de energía en los cambios químicos
Al ocurrir una reacción química pueden producirse cambios relacionados con la absorción y liberación de energía en cualquiera de sus formas: térmica, eléctrica o lumínica. La rama de la química que se encarga de estudiar los cambios de energía asociados a las reacciones químicas se denomina termodinámica.
Energía térmica en los cambios químicos
Algunas reacciones liberan o consumen energía térmica o calor. Estas se clasifican como reacciones exotérmicas o endotérmicas:
- Reacción exotérmica: es aquella que desprende calor al medio, de modo que ocurre un aumento de temperatura a su alrededor. Esto se puede evidenciar al tocar el recipiente donde ocurren las reacciones.
- Reacción endotérmica: es aquella que absorbe calor del medio, por lo que ocurre un descenso de la temperatura a su alrededor. Este tipo de reacción por lo general requiere de suministro de energía térmica para que pueda ocurrir.
Energía eléctrica en los cambios químicos
Algunas reacciones liberan o consumen energía eléctrica, como las que ocurren en las llamadas celdas voltaicas y celdas electrolíticas:
- Celdas voltaicas: producen electricidad a partir de reacciones químicas. Algunos ejemplos de estas celdas son los acumuladores de plomo usados en automóviles y las pilas o celdas usadas en linternas y en otros aparatos.
- Celdas electrolíticas: por el contrario, descomponen una sustancia compuesta mediante el suministro de electricidad. Algunos compuestos sufren descomposición electrolítica, tales como el agua, el cloruro de sodio y el óxido de aluminio.
Energía lumínica en los cambios químicos
La liberación o consumo de energía lumínica ocurre en ciertas reacciones químicas, entre las cuales están las siguientes:
- La oxidación del magnesio, el encendido de un fósforo, la pirotecnia y la bioluminiscencia son reacciones que liberan luz.
- La descomposición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en agua y oxígeno, y la fotosíntesis, son fenómenos químicos que ocurren en presencia de luz, ya que consumen energía lumínica.