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Una reacción química es un proceso de cambio de la materia en el que una o más sustancias químicas se transforman en otras sustancias diferentes. Existen miles de reacciones químicas y muchas de ellas ocurren constantemente a nuestro alrededor e incluso en el interior de nuestros cuerpos. Estas reacciones pueden ser muy simples e involucrar tan solo dos, tres o cuatro sustancias químicas, o pueden llegar a ser muy complejas, involucrando una multitud de reactivos y produciendo una gran variedad de productos diferentes.
En las secciones del presente artículo veremos cómo se clasifican las reacciones químicas de acuerdo a diferentes criterios, así como ejemplos de reacciones químicas simples representativas de cada tipo de reacción.
Tipos de reacciones químicas según el número de reactivos y/o productos
La manera más sencilla de clasificar las reacciones químicas es según el número de reactivos y productos involucrados y según el tipo de intercambio que se da entre los reactivos. Siguiendo este criterio, las reacciones químicas pueden ser:
- Reacciones de combinación o síntesis.
- Reacciones de descomposición.
- Reacciones de reemplazo o sustitución.
- Reacciones de doble sustitución o metátesis.
- Reacciones de isomerización.
Reacciones de combinación o síntesis
Son aquellas reacciones en las que dos o más sustancias químicas se combinan para formar un único producto. Se reconocen porque hay más de un reactivo pero solo un producto. La reacción general más simple se ve así:
Ejemplos de reacciones de combinación
- La reacción de formación del óxido férrico
- La combustión del carbono
- La hidratación del etileno
Reacciones de descomposición
Son esencialmente lo contrario de las reacciones de combinación. Consisten en una reacción en la que una sustancia se rompe o descompone para formar otras moléculas distintas. La reacción general es la opuesta a la anterior:
Ejemplos de reacciones de descomposición
- La electrólisis del agua
- La descomposición del triyoduro de nitrógeno
- La descomposición del clorato de potasio
Reacciones de desplazamiento simple, reemplazo o sustitución
En este tipo de reacciones participan dos reactantes y se producen dos productos; sin embargo, se puede observar que uno de los dos reactantes sustituye a una de las dos mitades del otro reactivo. La reacción general tiene la siguiente forma:
En esta reacción, el reactivo C reemplaza a B en el compuesto AB.
Ejemplos de reacciones de desplazamiento
- Desplazamiento de yodo por bromo
- Desplazamiento de hidrógeno por cinc
- Desplazamiento de plata por cobre
Reacciones de doble sustitución o metátesis
Estas reacciones son similares a las anteriores, con la diferencia de que en este caso hay dos compuestos formados por parejas cada uno y, durante la reacción, una de las mitades de una de las parejas reemplaza a la mitad de la otra y viceversa. Se reconocen porque hay dos compuestos como reactivos y dos como productos. Estas reacciones son similares a un cambio de parejas durante un baile. La reacción general es:
Ejemplos de reacciones de doble desplazamiento
- Reacción de neutralización entre el hidróxido de sodio y el ácido clorhídrico
Nótese en este ejemplo que el sodio reemplaza al hidrógeno en el HCl, y al mismo tiempo el hidrógeno reemplaza al sodio en el NaOH.
- Reacción de metátesis entre el nitrato de plata y el cloruro de sodio
- Hidrólisis del acetato de etilo
Reacciones de reagrupamiento o isomerización
Estas son las reacciones más simples de reconocer, ya que implican solo dos especies químicas: una molécula de reactivo y una molécula de producto. Como se debe cumplir la ley de conservación de la materia, todos los átomos que están presentes en el reactivo deben seguir estando presentes en los productos, por lo que ambas moléculas tienen la misma fórmula molecular. Sin embargo, ambos compuestos son diferentes debido a que ocurren cambios en la estructura, el orden en el que están unidos los átomos o ambos.
Este tipo de reacciones se puede representar en forma general así:
Ejemplos de reacciones de isomerización
- Isomerización del tiocianato de metilo
En esta reacción se puede observar que hubo un cambio en el átomo que está unido al grupo metilo (CH3). Al principio es el azufre, mientras que en el producto el metilo está unido al nitrógeno.
- Isomerización de ácidos grasos insaturados
En esta reacción se muestra la isomerización del ácido oleico que es una grasa cis, al ácido elaídico que es una grasa trans.
- Isomerización del ácido pent-4-enóico
Tipos de reacciones químicas según el flujo de calor
Según la dirección en la que fluye el calor de una reacción, estas se pueden clasificar en dos grandes grupos:
Reacciones exotérmicas
Son aquellas que, al ocurrir, liberan energía en forma de calor. Se caracterizan por tener una entalpía de reacción negativa y porque los enlaces químicos en los productos son más fuertes y estables que en los reactivos.
Ejemplos de reacciones exotérmicas
- La combustión del gas de cocina, butano
En esta reacción se puede observar que hubo un cambio en el átomo que está unido al grupo
- Reacción del sodio metálico con agua
- La disolución del cobre por el ácido clorhídrico
Reacciones endotérmicas
Son justo lo opuesto de las reacciones exotérmicas. En este caso, los reactantes absorben calor al transformarse en los productos y causan un enfriamiento de sus alrededores.
Ejemplos de reacciones endotérmicas
- La fotosíntesis
- La conversión del oxígeno molecular en ozono
- La electrólisis del agua
Tipos de reacciones según el tipo de cambio químico que ocurre
Una buena parte de las miles de reacciones químicas que existen caen dentro de una de estas tres categorías, según el tipo cambio químico o intercambio de electrones que se da:
- Reacciones de precipitación
- Reacciones ácido-base
- Reacciones de oxidación-reducción
Reacciones de precipitación
Son reacciones en las que están involucrados dos compuestos iónicos en solución que reaccionan entre sí para formar un compuesto sólido que precipita.
Ejemplos de reacciones de precipitación
- La precipitación de iones plata con iones bromuro
- Precipitación de carbonato de calcio del agua dura
- La precipitación de iones mercurio con sulfuro de hidrógeno
Reacciones ácido-base
También llamadas reacciones de neutralización, consisten en la reacción entre un ácido o sustancia capaz de donar protones y una base o sustancia capaz de aceptar protones. En muchos casos de reacciones ácido-base simples los productos son una sal y agua.
Ejemplos de reacciones ácido-base
- Neutralización del ácido yodhídrico con hidróxido de sodio
- Neutralización del ácido sulfúrico con hidróxido de litio
- Neutralización del ácido fosfórico con hidróxido de aluminio
Reacciones de oxidación-reducción o redox
Estas son reacciones en las que un reactivo le quita uno o más electrones a otro, con lo que ambos sufren un cambio en su valencia o estado de oxidación. El que recibe los electrones se denomina agente oxidante, mientras que el que los cede se denomina agente reductor.
Ejemplos de reacciones redox
- La oxidación del hierro a óxido ferroso
- La formación de cloruro de sodio a partir de cloro y sodio elemental
- La oxidación del alcohol isopropílico a acetona
Referencias
Brown, T. (2021). Química: La Ciencia Central (11ra ed.). Londres, Inglaterra: Pearson Education.
Chang, R., Manzo, Á. R., López, P. S., & Herranz, Z. R. (2020). Química (10ma ed.). New York City, NY: MCGRAW-HILL.
Clasificación de las reacciones químicas. (2020, October 30). Recuperado de https://espanol.libretexts.org/@go/page/1820
