Reacción química para niños
Una reacción química, también conocida como cambio químico o fenómeno químico, es un proceso en el que dos o más sustancias se transforman en otras nuevas. Imagina que los ingredientes iniciales, llamados reactivos, cambian su forma y sus enlaces para crear productos diferentes.
Por ejemplo, cuando el oxígeno del aire se une con el hierro, se forma óxido de hierro, que es lo que conocemos como óxido. Otro ejemplo es cuando quemas una cinta de magnesio: se convierte en óxido de magnesio, una sustancia completamente nueva.
Podemos entender las reacciones químicas de dos maneras:
- A gran escala (macroscópica): Es cuando vemos que una o varias sustancias se convierten en otras.
- A pequeña escala (nanoscópica): Es cuando los átomos y los iones se reorganizan para formar nuevas moléculas o estructuras.
Las reacciones químicas ocurren porque las moléculas están en constante movimiento. Cuando chocan con suficiente energía, los enlaces entre sus átomos se rompen y los átomos se reorganizan para formar nuevas moléculas. A veces, una molécula que vibra mucho puede romperse en partes más pequeñas.
La forma en que representamos una reacción química con símbolos se llama ecuación química.
Los productos que se obtienen de una reacción dependen de las condiciones en las que ocurre. Sin embargo, hay cosas que siempre se mantienen iguales, como el número de cada tipo de átomo, la carga eléctrica y la masa total. Esto significa que la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Contenido
¿Qué es un fenómeno químico?
Un fenómeno químico es un evento que podemos observar y medir, donde las sustancias cambian su composición química al combinarse. Esto sucede a nivel de los electrones de las sustancias, que son los que forman los enlaces químicos.
En estos fenómenos, la sustancia original no se mantiene. Se transforma en algo diferente, libera o absorbe energía, y la mayoría de las veces, no puede volver a su estado inicial. Por ejemplo, si quemas un papel, no puedes convertir las cenizas de nuevo en papel. Las cenizas son una sustancia nueva que se formó por el cambio químico.
Tipos de reacciones químicas
Las reacciones químicas se pueden clasificar de varias maneras, dependiendo de cómo se transforman las sustancias o cómo intercambian energía.
Reacciones en la química inorgánica
En la química inorgánica, podemos clasificar las reacciones según su estructura, la energía que intercambian o las partículas que se transfieren.
Reacciones según la estructura
| Nombre | Descripción | Representación sencilla | Ejemplo | |
|---|---|---|---|---|
| De síntesis o combinación | Dos o más sustancias se unen para formar una sola sustancia nueva. |
|
2 Na (s) + Cl2 (g) → 2 NaCl (s) | |
| De descomposición | Descomposición simple | Una sustancia se divide en dos o más sustancias más simples. |
|
CO2 (g) → C(s) + O2 (g) |
| Mediante un reactivo | Una sustancia se descompone con la ayuda de otra sustancia. |
|
2 ZnS (S) + 3 O2 (g) → 2 ZnO (S) + 2 SO2 (g) | |
| De sustitución o desplazamiento | Un elemento de una sustancia es reemplazado por otro elemento. |
|
2 NaI + Br2 → 2 NaBr + I2 | |
| De doble sustitución | Los elementos de dos sustancias intercambian lugares para formar dos sustancias nuevas. |
|
Pb (NO3)2 (ac) + 2 KI (ac) → Pbl2 (s) + 2 KNO3 (ac) | |
Reacciones según la energía intercambiada
| Tipo de intercambio | Descripción | Ejemplo | |
|---|---|---|---|
| Intercambio de calor | Reacciones exotérmicas | Liberan calor al ambiente. | Combustión |
| Reacciones endotérmicas | Absorben calor del ambiente para poder ocurrir. | Calcinación | |
| Intercambio de luz | Reacciones endoluminosas | Necesitan luz para llevarse a cabo. | Fotosíntesis |
| Reacciones exoluminosas | Producen luz al ocurrir. | Combustión del magnesio | |
| Intercambio de energía eléctrica | Reacciones endoeléctricas | Necesitan electricidad para ocurrir. | Electrólisis del agua |
| Reacciones exoeléctricas | Producen electricidad. | Celda galvánica (como una pila o batería eléctrica) | |
Reacciones según la partícula intercambiada
| Nombre | Descripción | Ejemplo |
|---|---|---|
| Reacciones ácido-base | Se transfieren protones (partículas con carga positiva). | HCl(aq) + NaOH(aq) → H2O(l) + NaCl(aq) |
| Reacciones de oxidación-reducción | Hay una transferencia de electrones (partículas con carga negativa) entre las sustancias. | Mn2(aq) + BiO3- (s) → Bi3(aq) + MnO4-(aq) |
Reacciones en la química orgánica
Las reacciones en la química orgánica se centran en compuestos que contienen carbono, como alcanos, alquenos, alquinos, alcoholes, aldehídos y cetonas. La forma en que estos compuestos reaccionan depende de sus "grupos funcionales", que son partes específicas de la molécula que determinan sus propiedades químicas. Algunos grupos funcionales importantes son los dobles y triples enlaces y los grupos hidroxilo y carbonilo.
Factores que influyen en la velocidad de una reacción
La velocidad a la que ocurre una reacción química puede variar mucho. Varios factores pueden acelerarla o ralentizarla:
- Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son naturalmente más rápidas que otras. Por ejemplo, los metales alcalinos reaccionan muy rápido con el oxígeno o el agua.
- Concentración: Si hay más cantidad de reactivos en un mismo espacio, las partículas chocarán más a menudo, lo que aumenta la velocidad de la reacción.
- Presión: En el caso de los gases, aumentar la presión es como aumentar su concentración, lo que acelera la reacción.
- Temperatura: Generalmente, al aumentar la temperatura, las partículas se mueven más rápido y chocan con más energía. Esto hace que más choques sean "exitosos" y formen nuevos productos, acelerando la reacción. Por ejemplo, el carbón no arde a temperatura ambiente, pero con un poco de calor (como el de una cerilla), la reacción de combustión comienza y se mantiene sola.
- Solvente: Muchas reacciones ocurren en líquidos (soluciones). Las propiedades de ese líquido pueden afectar la velocidad de la reacción.
- Luz (Radiación electromagnética): La luz es una forma de energía. Si las partículas de los reactivos absorben luz, pueden obtener la energía necesaria para reaccionar más rápido. Por ejemplo, la reacción entre el metano y el cloro es muy lenta en la oscuridad, pero puede ser explosiva bajo la luz del sol.
- Catalizador: Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química sin consumirse en el proceso. Lo hace ofreciendo un camino alternativo para la reacción que requiere menos energía. Por ejemplo, el platino ayuda a que el hidrógeno y el oxígeno se combinen a temperatura ambiente.
- Superficie de contacto: Si los reactivos son sólidos, aumentar su superficie de contacto (por ejemplo, moliéndolos en polvo) permite que más partículas reaccionen al mismo tiempo, acelerando la reacción.
- Mezclado: Mezclar bien los reactivos puede ayudar a que las partículas se encuentren y reaccionen más rápido.
Rendimiento químico
La cantidad de producto que obtenemos en una reacción química casi siempre es menor que la cantidad teórica que esperaríamos. Esto se debe a varios factores, como la pureza de los reactivos o que puedan ocurrir otras reacciones no deseadas. Es muy difícil obtener el 100% del producto.
El rendimiento de una reacción se calcula con esta fórmula:
Si uno de los reactivos es más abundante de lo necesario, el cálculo del rendimiento se basa en el "reactivo limitante", que es el que se agota primero y detiene la reacción.
Véase también
En inglés: Chemical reaction Facts for Kids
