TIPOS DE REACCIONES QUÍMICASLas reacciones químicas se representan en forma simbólica y convencional mediante ecuaciones químicas, en las que las sustancias que reaccionan se denominan reactivos y las que se originan se llaman productos. En las ecuaciones químicas las fórmulas de los reactivos se escriben en el miembro de la izquierda de la ecuación y las de los productos en el de la derecha, separados mediante una flecha que indica el sentido hacia donde evoluciona la reacción.

REACTIVOS PRODUCTOS|Las ecuaciones químicas deben cumplir con la ley de conservación de la masa por lo cual el número total de átomos de cada elemento debe ser el mismo en ambos miembros de la ecuación.Para ello, deben colocarse coeficientes adecuados delante de la fórmula de cada sustancia, denominados coeficientes estequiométricos La ecuación así escrita se denomina ecuación química balanceada o igualada.Por ejemplo, la reacción de combustión del gas metano (CH4) con el oxígeno del aire, que se produce cada vez que encendemos la hornalla de la cocina, forma como productos dióxido de carbono y agua Este proceso puede representarse por la ecuación química balanceada

CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)metano oxigeno dióxido de carbono agua

Reactivos ProductosEn general, se escribe entre paréntesis el estado de agregación de las sustancias que intervienen o el medio en que se encuentran. Así, se escribe (s) para los sólidos, (l) para los líquidos, (g) para los gases y (aq) para las sustancias que estén en solución acuosa Por ejemplo:

2 H2SO4 (aq) + Cu (s) CuSO3 (aq) + 2 H2O (l) + SO2(g)A modo de introducción se mencionarán aquí algunos tipos de reacciones químicas

COMBINACIÓN O SÍNTESIS. Es la combinación de dos o más sustancias, que originan un único producto. Ejemplos:hierro (s) + azufre (s) sulfuro de hierro (II) (s)

Fe (s) + S (s) FeS (s) DESCOMPOSICIÓN. Es la reacción en la cual una sustancia se transforma en dos o más sustancias:

carbonato de calcio (piedra caliza) óxido de calcio (cal viva) + dióxido de carbonoCaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

Para que esta reacción ocurra, debe calentarse el carbonato de calcio.

Nota:Es una reacción sumamente importante, porque el producto, óxido de calcio, constituye el componente principaldel cemento (58 - 67%). siendo el agente principal del fraguado.Por otro lado, ésta es una de las reacciones que produce aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera, el que produce el llamado efecto invernadero que puede llevar al calentamiento global.

Otras reacciones de descomposición se producen por la acción de la luz:cloruro de plata (s) plata (s) + cloro (g)

2 AgCl (s) 2Ag (s) + Cl2 (g)

Nota:Esta reacción es utilizada en fotografía. Las películas fotográficas tienen una película de cloruro de plata en gelatina. En la zona donde llega la luz, el compuesto de plata se descompone, dando cristales oscuros de plata metálica. El resto del compuesto es eliminado por otras reacciones químicas, produciendo el negativo.

PRECIPITACIÓN. Es la reacción en la que se produce una sustancia insoluble Por ejemplo, la reacción entre nitrato de plata y cloruro de sodio que forma cloruro de plata que es un compuesto insoluble que precipita.

nitrato de plata + cloruro de sodio cloruro de plata + nitrato de sodioAgNO3(aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO3(aq)

Esta reacción se puede utilizar para detectar la presencia de cloruro de sodio (o más específicamente de ion cloruro) en agua. COMBUSTIÓN. En general se da este nombre a las reacciones entre una sustancia y el oxigeno del aire,

produciendo calor y/o luz (esta última característica las diferencia de las redox que veremos a continuación, no obstante también pueden clasificarse en ese grupo). Ejemplos:

a) carbono (s) + oxígeno (g) dióxido de carbono (g) C(s) + O2 (g) CO2 (g)

b) metano + oxígeno dióxido de carbono + aguaCH4(g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g)

Nota: La combustión incompleta del metano, principal componente del gas natural utilizado en artefactos comocalefones, estufas, etc., produce monóxido de carbono (CO), un gas sin olor pero muy tóxico, responsable de muertes accidentales por asfixia. Este es el motivo por el que se recomienda revisar dichos artefactos periódicamente, y no usarlos en ambientes mal ventilados.

REACCIONES ÁCIDO-BASE.Es la reacción que ocurre por transferencia de un catión hidrógeno desde un ácido hasta una base. Tanto los ácidos como las bases (o álcalis) son sustancias agresivas que pueden dañar materiales inorgánicos (metales, telas, cemento, mármol, etc) como también tejidos de seres vivos. Reacción de neutralización: Es el caso particular (muy difundido) en el cual al hacer reaccionar un ácido con una base se produce agua como uno de los productos y quedan formadas sales de los iones intervinientes, de modo que se neutralizan mutuamente los efectos de los ácidos y las bases.

REACCIONES REDOXSon reacciones que se producen por transferencia de electrones entre las especies reaccionantes. En algunas reacciones esta transferencia es evidente y en otras no.Consideremos una solución acuosa de CuSO4 en la que sumergimos un trozo de Zn metálico.El CuSO4 es un compuesto iónico que se disocia completamente en solución, según

CuSO4 + H2O Cu2+ (aq) + SO4 2- (aq)

Los iones Cu2+ formados reaccionan con el Zn, de acuerdo con la ecuaciónCu2+ aq) + Zn Zn2+ aq) + Cu (1)

En esta reacción, el átomo de Zn se transforma en el ion Zn2+ perdiendo dos electrones, mientras que el ion Cu2+ forma Cu metálico ganando dos electrones En otras palabras, el átomo de Zn le transfiere dos electrones al ion Cu2+.Cuando un metal reacciona con el oxígeno del aire produce un óxido metálico. Este proceso es conocido habitualmente como oxidación. Decimos que el metal se oxidó.Por ejemplo, la reacción que experimenta el cinc metálico con oxígeno del aire se representa por

Cinc + oxígeno óxido de cinc 2 Zn(s) + O2 (g) 2 ZnO(s) (2)

El ZnO está formado por iones Zn2+ y iones O2- . Es decir, en el óxido de cinc formado cada átomo de Zn ha perdido dos electrones que son captados por un átomo de oxígeno. Aquí también se ha producido una transferencia de electrones, del cinc al oxígeno, aunque no es tan evidente como en la reacción representada en (1).De acuerdo con lo expuesto, podemos generalizar el concepto de oxidación a la pérdida de electrones por parte de una especie, independientemente de que se combine o no con oxigeno En ambos ejemplos decimos que el Zn se oxidó.Paralelamente, la pérdida de electrones de una especie debe ir acompañada por la ganancia de electrones de otra. El proceso por el cual una especie gana electrones, se denomina reducciónEn la ecuación (1) se reduce el ion Cu2+ y en la (2) se reduce la molécula de oxígeno (O2).Una reacción de óxido-reducción o redox es aquella en la que, en forma simultánea, una especie se oxida por pérdida de electrones y otra se reduce por ganancia de electronesEn toda reacción redox. la especie que se oxida produce la reducción de la otra y se denomina agente reductor y la que se reduce recibe el nombre de agente oxidante debido a que provoca la oxidación de la otra especie.En el ejemplo (1) el agente reductor es el Zn y el oxidante el ion Cu2+ (o el CuSO4 que lo produce), mientras que en el (2) el Zn es el agente reductor y el O2 el oxidanteEn las ecuaciones (1) y (2), podemos observar que la oxidación implica un aumento en el número de oxidación de un elemento (Zn), mientras que la reducción involucra una disminución del número de oxidación de un elemento (Cu y O).Consideremos la reacción

NaClO + KNO2 NaCl + KNO3

El Cl contenido en el NaClO tiene número de oxidación +1 que disminuye a -1 en el NaCl formadoA su vez, el nitrógeno del KNO2 tiene número de oxidación +3 que aumenta a +5 en el KNO3 obtenido Luego, la sustancia NaClO, que contiene al elemento cuyo número de oxidación disminuye, se reduce y es el agente oxidante La sustancia KNO2, que contiene al elemento cuyo número de oxidación aumenta, se oxida y es el agente reductor.Concluimos que una reacción es redox únicamente si hay al menos dos cambios entre los números de oxidación de los elementos contenidos en las sustancias reaccionantes y los contenidos en los productos.