Reacción química

Una reacción química es un proceso que siempre resulta en la interconversión de sustancias químicas. La sustancia o sustancias implicadas inicialmente en una reacción química se denominan reactivos. Las reacciones químicas se caracterizan generalmente por una cambio químico, y con ellos se obtienen uno o más productos que son, en general, diferentes de los reactivos. Clásicamente, las reacciones químicas que comprenden cambios estrictamente implican el movimiento de electrones en la formación y ruptura de enlaces químicos , aunque el concepto general de una reacción química, en particular, la noción de una ecuación química, es aplicable a transformaciones de las partículas elementales, así como reacciones nucleares.

Diferentes reacciones químicas se utilizan en combinaciones en las síntesis química con el fin de obtener un producto deseado. En la bioquímica , serie de reacciones químicas catalizadas por enzimas forma vías metabólicas, por las que se realizan las síntesis y descomposiciones normalmente imposibles en condiciones dentro de una célula.

Tipos de reacción

La gran diversidad de reacciones químicas y se acerca a sus resultados del estudio en la existencia de varios concurrentes, a menudo superpuestos, formas de clasificarlas. A continuación se presentan ejemplos de términos utilizados para describir tipos comunes de reacciones.

• La isomerización, en el que un compuesto químico se somete a una reorganización estructural sin ningún cambio en su composición atómica red; ver estereoisomerismo
• Combinación directa o síntesis, en el que 2 o más elementos o compuestos químicos se unen para formar un producto más complejo:

N ₂ + 3 H ₂ → 2 _NH3

• Descomposición o análisis químico, en el que un compuesto se descompone en compuestos más pequeños o elementos:

2 H ₂ O → 2 H ₂ + O ₂

• Desplazamiento individual o sustitución, caracterizado por un elemento que se desplaza de un compuesto por un más elemento reactivo:

2 Na (s) + 2 HCl (Aq) → 2 NaCl (aq) + H ₂ (g)

• La metátesis o reacción de doble desplazamiento, en el que intercambiar dos compuestos iones o bonos para formar diferentes compuestos:

NaCl (aq) + _AgNO3 (ac) → _NaNO3 (ac) + AgCl (s)

• Ácido-base reacciones, ampliamente caracterizados como reacciones entre un ácido y una base, puede tener diferentes definiciones dependiendo del concepto ácido-base empleada. Algunos de los más comunes son:

• Arrhenius definición: Los ácidos se disocian en agua liberando iones H ₃ O ^+; bases disocian en agua liberando iones OH ^-.
• Definición de Brønsted-Lowry: Los ácidos son protones (H ⁺⁾ donantes; bases son aceptores de protones. Incluye la definición de Arrhenius.
• Lewis definición: Los ácidos son de pares de electrones aceptantes; bases son donantes de pares de electrones. Incluye la definición de Brønsted-Lowry.

• Las reacciones redox, en las que los cambios en producen números de oxidación de los átomos en las especies involucradas. Estas reacciones a menudo se pueden interpretar como transferencias de electrones entre diferentes sitios moleculares o especies. Un ejemplo típico de rección redox es:

2 S ₂ O ₃ ^{2- (ac)} + I ₂ (ac) → S ₄ O ₆ ^{2- (ac)} + 2 I ^- (aq)

¿En qué me ₂ se reduce a I ^- y S ₂ O ₃ ^2- ( anión tiosulfato) se oxida a S ₄ O ₆ ^2-.

• La combustión, una especie de reacción redox en la que cualquier sustancia combustible se combina con un elemento oxidante, generalmente oxígeno, para generar calor y formar productos oxidados. El término de combustión se utiliza generalmente sólo para la oxidación a gran escala de moléculas enteras, es decir, una oxidación controlada de un único grupo funcional no es la combustión.

C ₁₀ H ₈ + 12 O ₂ → 10 CO ₂ + 4 _H2O

CH ₂ S + 6 F ₂ → CF ₄ + 2 HF + SF ₆

Reacciones orgánicas abarcan una amplia variedad de reacciones que implican compuestos que tienen carbono como elemento principal en su estructura molecular. Las reacciones en las que un compuesto orgánico que pueden participar se definen en gran medida por su grupos funcionales. Se define en oposición a las reacciones inorgánicas . Las reacciones también se pueden clasificar de acuerdo con su mecanismo, siendo algunos ejemplos típicos:

• Reacciones de iones, por ejemplo, desproporción de hipoclorito
• Las reacciones con intermedios iónicos reactivos, por ejemplo, reacciones de enolatos
• Reacciones de radicales, por ejemplo, la combustión a alta temperatura
• Reacciones de carbenos

La cinética química

La tasa de una reacción química es una medida de cómo la concentración o la presión de las sustancias involucradas cambia con el tiempo. Análisis de las tasas de reacción es importante por varias aplicaciones, tales como en ingeniería química o en equilibrio químico estudio. Las velocidades de reacción depende básicamente de:

• Las concentraciones de reactivos, que por lo general hacen que la reacción ocurra a un ritmo más rápido si recaudado a través de un aumento de colisiones por unidad de tiempo,
• Área disponible para el contacto entre los reactivos, en particular los sólidos en sistemas heterogéneos superficie. Área de superficie mayor conduce a velocidades de reacción más altas.
• Presión, mediante el aumento de la presión, se disminuye el volumen entre moléculas. Esto aumentará la frecuencia de las colisiones de moléculas.
• La energía de activación , que se define como la cantidad de energía necesaria para hacer que el comienzo de la reacción y llevar a cabo de forma espontánea. Energía de activación superior implica que los reactivos necesitan más energía para empezar que una reacción con una menor energía de activación.
• Temperatura , que acelera las reacciones si planteado, ya que una temperatura más alta aumenta la energía de las moléculas, la creación de más colisiones por unidad de tiempo,
• La presencia o ausencia de un catalizador . Los catalizadores son sustancias que cambian la vía (mecanismo) de una reacción que a su vez aumenta la velocidad de una reacción mediante la reducción de la energía de activación necesaria para que la reacción tenga lugar. Un catalizador no es destruido o cambiado durante una reacción, por lo que se puede utilizar de nuevo.
• Para algunas reacciones, la presencia de la radiación electromagnética , especialmente ultravioleta que se necesita, para promover la ruptura de los enlaces para iniciar la reacción. Esto es particularmente cierto para las reacciones que implican radicales.

Las velocidades de reacción están relacionados con el concentraciones de sustancias que intervienen en las reacciones, tal como se cuantifica por el ley de velocidad de cada reacción. Tenga en cuenta que algunas reacciones tienen tasas que son independientes de las concentraciones de reactivos. Estos se llaman reacciones de orden cero.