¿Qué son las reacciones químicas?

En la naturaleza existen dos tipos de cambios: Cambios físicos (no se forma ninguna sustancia nueva) y cambios
químicos.
Los cambios químicos se describen por medio de reacciones químicas:
Una reacción química es un proceso mediante el cual una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman
en otras distintas a estas, denominadas productos.
Mecanismo de una reacción química
En toda reacción química entidades moleculares de los reactivos (átomos, moléculas o iones) chocan entre sí y sus
átomos se reorganizan. Los enlaces entre los átomos de los reactivos se destruyen y se forman nuevos enlaces, que dan
lugar a los productos.
Para que un choque sea eficaz y se formen los productos, debe reunir dos requisitos:
Energía suficiente, se llama energía de activación (Ea) y orientación adecuada.
Esta explicación del mecanismo por el que transcurre una reacción química se denomina teoría de las colisiones.
Ecuaciones químicas y su ajuste
Para describir las reacciones químicas se emplean ecuaciones químicas:
Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química.
Una ecuación química nos proporciona tanto información cualitativa como cuantitativa. Debe estar ajustada:
Ajustar una ecuación química consiste en asignar a cada fórmula un coeficiente para que haya el mismo número de
átomos de cada elemento en ambos miembros.

Ley de conservación de la masa

Lavoisier enunció la ley de conservación de la masa:
En una reacción química la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.

La hipótesis de Avogadro

VolúMenes iguales de cuaquier gas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo
número de moléculas.

Tipos de reacciones químicas

Las reacciones químicas se pueden clasificar atendiendo a diversos criterios:
Según el mecanismo de intercambio Según las partículas intercambiadas

De síntesis

Ácido-base:

Transferencia de cationes de hidrógeno (H+), desde un ácido a una
base. Se obtienen como productos una sal y agua
Ácido + Base → Sal + Agua

De descomposición Redox:

Transferencia de electrones entre los reactivos

De desplazamiento

De precipitación:

Transferencia de iones en disolución entre dos compuestos iónicos
solubles para formar una sal insoluble llamada precipitado

De doble desplazamiento Combustión:

Caso particular de reacción redox en la que una sustancia
(combustible) reacciona con oxígeno (comburente) y genera dióxido

de carbono y vapor de agua

Escala de pH
El pH es una medida de la acidez o basicidad (alcalinidad) de una disolución.
La escala de pH va de 0 a 14 (pág 147)

Disoluciones ácidas Disolución neutra Disoluciones básicas

pH < 7 pH= 7 pH > 7
[H+] > 10^-7 mol/L [H+]= [OH-]= 10^-7 mol/L [OH-] > 10^-7 mol/L

Reacciones de combustión

La combustión es una reacción redox en la que una sustancia llamada combustible reacciona con oxígeno, denominado
comburente, y genera dióxido de carbono y vapor de agua.
Las reacciones de combustión constituyen una fuente de energía, cuentan con numerosas aplicaciones:
Generación de electricidad en centrales térmicas.
Fuente de energía de los motores de los automóviles.
Respiración celular para suministrar energía a las células del cuerpo.
Fuente de energía doméstica: calefacciones, cocinas, estufas, etc.

Velocidad y energía de las reacciones químicas

La velocidad de una reacción es la rapidez con la que se combinan los reactivos o la rapidez con la que se forman los
productos.

Factor Relación con la teoría de colisiones

Temperatura de la reacción

Al aumentar la temperatura de la reacción, incrementa la velocidad de las
partículas y como consecuencia se producen más choques entre las partículas.

Concentración de los reactivos

Al aumentar la concentración de los reactivos, hay más partículas en el mismo

espacio, con lo que habrá más colisiones.

Grado de división de los reactivos

sólidos

Al aumentar el grado de división de los reactivos sólidos, se facilita el contacto
entre los reactivos y, por tanto, el número de choques eficaces.

Presencia de catalizadores

Los catalizadores son sustancias que modifican el mecanismo de reacción,
cambiando la energía de activación y con ello la velocidad de la reacción. (Se
mantienen inalteradas al finalizar la reacción).

Transferencia de energía en las reacciones químicas

Las reacciones endotérmicas tienen lugar con la absorción de energía en forma de calor.
Las reacciones exotérmicas transcurren con desprendimiento de energía en forma de calor.
El calor intercambiado durante una reacción química recibe el nombre de calor de reacción, Q. Su unidad en el SI es el
Julio (J), aunque suele expresarse en kilojulios (kJ), y se refleja en la ecuación química correspondiente, que pasa a
denominarse ecuación termoquímica.
Por convenio, seguimos el siguiente criterio:
Si Q > 0, la reacción es endotérmica.
Si Q < 0, la reacción es exotérmica.
(Diagramas pág 150)

Cálculos estequiométricos

La constante de Avogadro (NA) representa el número de partículas que hay en un mol de sustancia. Este valor es
constante: 6,022 · 10^23
Cálculos de volúMenes
El volumen molar, VM, de un gas es el volumen que ocupa un mol de gas.
En condiciones estándar: Vm = 22,7L · mol^-1
Condiciones estándar
Presión de 10^5 Pa y temperatura de 237K.