TITULACIÓN

REACCIONES QUÍMICAS

también llamada cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual dos o más sustancias , se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.​ Los reactantes pueden ser elementos o compuestos.

 Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de cada una de las reacciones se le denomina ecuación química.​

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

Ejemplos de reacciones químicas

Continuamente se está produciendo innumerables reacciones químicas, desde las que se producen en nuestro organismo a la que se produce en el coche que acaba de pasar o a las que se producen en la cocina. Estas reacciones las podemos clasificar en:

• Reacciones de combinación.
• Reacciones de descomposición.
• Reacciones de sustitución.
• Reacciones de oxidación y reducción.
• Reacciones ácido-base.

Reacciones de combinación

Son reacciones en las que dos o más sustancias reaccionan para formar un único compuesto. Por ejemplo el hidrógeno y el oxígeno reaccionan para dar agua.

2 H₂(g) + O₂ (g) -> 2 H₂O (l)

Reacciones de descomposición

Son reacciones en las que una sustancia se transforma en dos o más sustancias sencillas, para que esto sucede debemos suministrar energía. Si al carbonato de calcio le comunicamos calor, este se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono.

CaCO₃ -> CaO + CO₂

Otro ejemplo de reacción de descomposición es la electrólisis, donde por acción de la energía eléctrica el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno.

Reacciones de sustitución

También se llaman de desplazamiento, son reacciones en las que un elemento de un compuesto es desplazado por otro elemento de otro reactivo. Un ejemplo de este tipo de reacciones es la sustitución del hidrógeno de un ácido por un metal:

Ni (s) + 2 HCl (aq) -> NiCl₂ (aq) + H₂ (g)

En otras ocasiones se produce un intercambio de elementos entre los reactivos que reaccionan:

3 HCl (aq) + Al(OH)₃ (s) -> AlCl₃ (aq) + 3 H₂ O (l)

Reacciones de oxidación y reducción

Una reacción de oxidación es aquella en la que un elemento o compuesto gana oxígeno:

2 Fe (s) + O2 (g) -> 2 FeO (s)

Sin embargo, una reacción de reducción es aquella en la que un compuesto pierde oxígeno. Las dos reacciones se producen al mismo tiempo. En metalurgia son muy importante estas reacciones ya que nos permiten obtener los metales libres que normalmente nos los encontramos en la naturaleza formando óxidos.

FeO (s) + C (s) -> Fe (s) + CO (g)

Las combustiones son un grupo importante de reacciones de oxidación, son reacciones exotérmicas en las que el combustible (gas, madera, gasolina,...) reaccionan con el oxígeno obteniéndose dióxido de carbono y vapor de agua: CH4 (g) 2 O2 -> CO2 + 2 H2O

Una combustión muy importante es la que se produce en nuestro organismo cuando sustancias como la glucosa reaccionan con el oxígeno presente en las células, obteniéndose energía y desprendiéndose dióxido de carbono y agua, es lo que conocemos como respiración celular

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ECUACIONES QUÍMICAS 

Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan y las sustancias que se originan (llamadas productos). La ecuación química ayuda a visualizar los reactivos que son los que tendrán una reacción química y los productos, que son las sustancias que se obtienen de este proceso. Además se pueden ubicar los símbolos químicos de cada uno de los elementos o compuestos que estén dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad.

Como se escriben las ecuaciones químicas

 Una ecuación química usa los símbolos y fórmulas de los reactivos y productos, y otros términos simbólicos para representar una reacción química. Las ecuaciones se escriben siguiendo los siguientes pasos:

• Los reactivos se separan de los productos con una flecha ( ) que indica el sentido de la reacción. Una flecha doble ( ) indica que la reacción se efectúa en ambas direcciones y establece un equilibrio entre los reactivos y los productos.
• Los reactivos se colocan a la izquierda y los productos a la derecha de la flecha. Un signo (+) se coloca entre cada reactivo y entre cada producto, cuando es necesario.
• Las condiciones necesarias para efectuar la reacción pueden, si se desea, colocarse arriba o abajo de la flecha o signo de igualdad. Por ejemplo, una letra delta mayúscula () colocada sobre la flecha () indica que se suministra calor a la reacción.
• Se colocan coeficientes (números enteros) frente a los símbolos de las sustancias (por ejemplo, 2 H2O) para equilibrar o balancear la ecuación e indicar el número de unidades fórmula (átomos, moléculas, moles, iones) de cada sustancia que reacciona o que se produce. Cuando no se indica número alguno, se sobrentiende que se trata de una unidad fórmula.
• El estado físico de la sustancias se indica mediante los siguientes símbolos: (s) para el estado sólido; (l) para el estado líquido; (g) para el estado gaseoso; y (ac) para las sustancias en solución acuosa.
• Empiece con las partes más complejas, es decir con los compuestos que tienen varios elementos. En algunos casos, simplemente consiste en ajustar primero los átomos diferentes al hidrógeno y al oxígeno.
• Ajuste el hidrógeno y el oxígeno agregando agua si es necesario, después de que todos los otros elementos estén balanceados.
• Deje los elementos en estado libre hasta el último momento, ya que cambiando los coeficientes de estos sólo cambian esta clase de átomos. Por ejemplo, cuando se escribe un 2 delante del H2O, se duplica el número de átomos de hidrógeno y oxígeno, pero cuando se escribe un 2 delante del Al sólo cambia el número de átomos de Al.
• Para reacciones con iones apostólicos, ajuste el ion como grupo. Por ejemplo, el SO4-2 se ajusta como ion sulfato y no como átomos de S y átomos de O.
• Generalmente, si aparecen fracciones en la ecuación, se multiplica todo por el número más pequeño que elimine esta fracción. No es esencial hacer desaparecer las fracciones, sin embargo, es más simple en la mayoría de los casos. Además asegúrese al final, que todos los coeficientes estén en relación o proporción más baja posible; si no es el caso, simplifique.

Considere el siguiente ejemplo: