1. Introducción
¿Alguna vez te has preguntado por qué un aguacate se
oscurece después de un buen rato que se ha partido y
quitado su cáscara? Es sorprendente que una
sustancia pueda experimentar un cambio y
transformarse en otra. En este caso, el aguacate ha
experimentado un cambio químico, por lo que
decimos que ha ocurrido una reacción química. Una
vez que cualquier sustancia ha reaccionado, ya no
tiene la misma naturaleza química.
Por lo general, los cambios químicos son observables.
Hay muchas señales que indican que se han llevado a
cabo reacciones químicas; por ejemplo, el caso del
aguacate sin cáscara, que después de un rato se
oscurece. Otro ejemplo es cuando se quema un trozo
de papel, donde podemos observar que, al final, lo que
queda son cenizas y no papel.
Todo el tiempo están ocurriendo reacciones químicas
a nuestro alrededor o al realizar nuestras actividades
cotidianas; por ejemplo: al quemar papel, arrancar un
automóvil, elaborar medicamentos, fabricar pinturas y
pigmentos, etc. Además, las reacciones también nos
proporcionan energía para caminar, correr, trabajar y
pensar. En esta guía aprenderemos a identificar y a
clasificar las reacciones químicas
2. ¿Qué es una reacción química?
La materia sufre cambios constantemente que
podemos observar a diario en nuestro entorno, por
ejemplo, el agua que se congela, la madera que se
quema, la sal de cocina que se disuelve en agua, etc.
Los cambios que ocurren en la materia son
alteraciones observables por medio de modificaciones
en sus propiedades químicas o físicas; estos pueden
clasificarse en: cambios físicos y cambios químicos.
Los cambios físicos son aquellos que no modifican la
estructura química esencial de la materia, sino solo su
apariencia física; por ejemplo, la evaporación del agua.
Este es un cambio físico debido a que el agua cambia
en la evaporación del estado líquido al gaseoso, pero
continúa siendo agua. De hecho, todos los cambios de
estado de agregación (por ejemplo, del líquido al
gaseoso o del líquido al sólido) son cambios físicos.
También son cambios físicos los que modifican el
aspecto de cualquier material, pero sin alterar su
naturaleza química; por ejemplo, quebrar un material
de vidrio o romper una página de papel en pedazos.
Los cambios químicos (reacciones químicas) son
aquellos que modifican la estructura química de la
materia y transforman una sustancia en otra
químicamente diferente. Por ejemplo: al quemar un
trozo de leña, observamos que queda un residuo
negro (carbón y cenizas) y se desprenden gases.
Todos los cambios químicos implican la ocurrencia de
una reacción química.
Una reacción química es un proceso mediante el cual
una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se
transforman en otras finales denominadas productos.
Entonces, una reacción química implica la “ruptura de
enlaces químicos” entre los átomos de los reactivos y
la “formación de nuevos enlaces” que originan los
productos (Fig. 1), con liberación o absorción de
energía. No obstante, en toda reacción química se
cumple el principio de conservación de la materia, es
decir, la masa total permanece constante.
3. Ecuaciones químicas
Una ecuación química indica de forma simbólica los
cambios que tienen lugar en una reacción química,
relacionando las fórmulas de las sustancias que
intervienen en el proceso. Para escribir e interpretar
una ecuación química, se deben seguir ciertas normas:
se escriben las fórmulas de los reactivos a la izquierda
y las de los productos a la derecha y se separan
mediante una flecha, que señala el sentido en el que
avanza la reacción. Esta flecha indica si una reacción
es irreversible o reversible:
Si hay varios reactivos o productos, se separan con el
signo + entre ellos.
Se debe indicar el estado de agregación de las
sustancias poniendo, a continuación de cada fórmula,
la letra inicial del estado entre paréntesis como
subíndice, así: sólido (s), líquido (l) y gas (g); si la
sustancia está en disolución acuosa, se coloca (ac). Se
incluyen también otros símbolos para indicar ciertas
características del proceso:
▪ El símbolo ∆ (delta mayúscula del alfabeto griego)
sobre la flecha de reacción significa que esta
requiere energía térmica para llevarse a cabo.
▪ La flecha hacia arriba ↑ junto a un producto indica
que se desprende como un gas.
▪ La flecha hacia abajo ↓ junto a un producto
significa que se forma como precipitado (sólido
insoluble). ▪ En ocasiones se coloca encima de la flecha de
reacción la fórmula de una sustancia que actúa
como catalizador, es decir, se necesita para que se
lleve a cabo la reacción a una rapidez apropiada.
Por ejemplo, la siguiente ecuación indica que el
reactivo CaCO3 (carbonato de calcio) se encuentra
en estado sólido y se requiere energía térmica
(calor) para que se lleve a cabo la reacción y se
formen los productos CaO (óxido de calcio) en
estado sólido y CO2 (dióxido de carbono), el cual
se desprende como gas:
4. Tipos de reacciones químicas
Existe una gran variedad de reacciones químicas;
algunas se dan en la naturaleza y otras se llevan a cabo
en un laboratorio o en la industria. Las reacciones
químicas se pueden clasificar atendiendo a diversos
criterios; uno de esos que es importante considerar es
el calor, ya que en la mayoría de las reacciones se
absorbe o se libera energía en forma de calor. Cuando
se absorbe calor del entorno, la reacción se denomina
endotérmica. Lo opuesto es la reacción exotérmica,
la cual libera calor al entorno que lo rodea.
Otra manera de poder clasificarlas es dependiendo de
los procesos y el producto formado; así tenemos:
Reacciones de síntesis o composición. Dos o más
reactivos sencillos se combinan para formar un
producto más complejo: A + B → AB.
Por ejemplo, el amoniaco es el producto de la
combinación de dos sustancias: nitrógeno y el
hidrógeno.
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
Reacciones de descomposición. Una sustancia se
descompone en otras más sencillas: AB → A + B.
Un ejemplo es el agua, que se descompone en
hidrógeno y oxígeno gaseoso:
2H2O(l) → 2H2(g) ↑+ O2(g)↑
Reacciones de desplazamiento o sustitución. Un
elemento es sustituido por otro en un compuesto: A +
BC → AC + B.
Por ejemplo, el cinc desplaza al hidrógeno del ácido
clorhídrico y ocupa su lugar:
Zn(s) + 2HCl(ac) → ZnCl2(ac) + H2(g)
Reacciones de doble desplazamiento. Dos átomos
intercambian sus posiciones, formando dos nuevos
compuestos: AB + CD → AC + BD.
Por ejemplo, en la reacción entre el ácido sulfúrico y
el hidróxido de calcio, el hidrógeno y el calcio
intercambian sus posiciones para formar sulfato de
calcio y agua:
H2SO4(ac) + Ca(OH)2(ac) → CaSO4(ac) + 2H2O(l)
Reacciones de combustión. Bajo este nombre se
incluye un amplio grupo de procesos químicos en los
que el oxígeno, que actúa como comburente,
reacciona con otra sustancia llamada combustible;
como consecuencia, se desprende gran cantidad de
energía en forma de luz y calor. Las reacciones de
combustión no se producen de manera espontánea,
pues necesitan un aporte de calor o una chispa;
después continúan por sí mismas. Los productos
gaseosos característicos de estas reacciones son el
CO2 (dióxido de carbono) y el H2O (agua); por ejemplo,
la combustión del metano:
CH4(s) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
1. Es la representación escrita de una reacción
química.
a) Reacción química c) Cambio físico
b) Ecuación química d) Cambio químico 2. Es un proceso por el cual una o varias sustancias
iniciales, llamadas reactivos, se transforman en
otras finales denominadas productos.
a) Reacción química c) Cambio físico
b) Ecuación química d) Cambio de estado
3. Selecciona el tipo al que pertenece esta b) Reacción de descomposireacción
química: 2H2O(l) → 2H2(g)↑ + O2(g)↑.
a)
Reacción de combinaciónción
c) Reacción de combustión
d) Reacción de desplazamiento 4. Selecciona el tipo al que pertenece esta reacción
química: Zn(s) + H2SO4(ac) → ZnSO4(ac) + H2(g).
a) Reacción de doble desplazamiento
b) Reacción de síntesis o composición
c) Reacción de desplazamiento
d) Reacción de doble desplazamiento
5. En una ecuación química, ¿qué significa la flecha
hacia abajo (↓) al lado de uno de los productos?
a) Formación de precipitado
b) Desprendimiento de gas
c) Adición de calor
d) Tipo de la reacción: exotérmica
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