Clasificación de reacciones químicas

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Clasificación de las reacciones químicas. 1.- Clasificación de las reacciones químicas. 2.- Generalidades sobre reacciones ácido-base. 3.- Generalidades sobre reacciones de oxidación reducción. 4.- Generalidades sobre reacciones de precipitación. 5.- Generalidades sobre reacciones de complejación. 1.- Clasificación de las reacciones químicas. Existen infinidad de reacciones químicas diferentes. Los químicos, con el objeto de sistematizar y facilitar su estudio, las han agrupado o clasificado de diferentes formas. Veremos tres posibles clasificaciones: A) Según la naturaleza de las sustancias que intervienen . Inorgánicas . Cuando los reactivos y productos de la reacción son sustancias inorgánicas. Ej. N 2 + O 2 6 NO 2 Orgánicas . Cuando los reactivos y productos de la reacción son sustancias orgánicas. Ej. CH 2 =CH 2 + H 2 6 CH 3 -CH 3 B) Según la utilidad o aplicación de la reacción . Reacciones de síntesis . Aquellas cuya finalidad es la obtención de una sustancia química determinada. Ej. Síntesis del amoniaco N 2 + 3 H 2 6 NH 3 Reacciones para obtener energía . Reacciones que al producirse liberan gran cantidad de energía, normalmente luz o calor. Ej. Combustión del butano C 4 H 8 + 6 O 2 6 4 CO 2 + 8 H 2 O Reacciones de degradación . Son aquellas en las que un producto químico se destruye, transformándose otros diferentes. Ej. Degradación del ozono. 2 O 3 6 3 O 2 Reacciones de interés industrial . Aquellas empleadas en la industria para obtener un producto químico en gran cantidad. Suelen ser muchas reacciones concatenadas. Ej. Obtención de: ácido sulfúrico, ácido nítrico, sosa caustica, amoniaco, cal, etc. C) Según el mecanismo químico de la reacción . Ácido-base . Una sustancia transfiere protón/es a otra. Ej. HCl + NaOH 6 NaCl + H 2 O Redox . Una sustancia transfiere electrón/es a otra. Ej. Fe 2+ + Ce 4+ 6 Fe 3+ + Ce 3+ Precipitación . Cuando se forma una sustancia que no se disuelve. Ej. Ag + + Cl - 6 AgCl 9 Complejación . Cuando se forma o destruye un compuesto de coordinación. Ej. Fe 3+ + 6 CN - 6 Fe(CN) 6 3- Existen otras posibles clasificaciones, y una reacción puede ser de varios grupos a la vez. En este tema veremos las características generales de las reacciones, atendiendo su mecanismo. 2.- Generalidades sobre reacciones ácido-base. Son reacciones en las que una sustancia llamada ácido cede protones a una sustancia llamada base . Cuando un ácido cede un protón, se convierte en su base conjugada (ya que podría volver a aceptarlo) y cuando una base acepta un protón se convierte en su ácido conjugado, ya que podría volver a cederlo. El esquema general de estas reacciones es el siguiente:

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Clasificación de las reacciones químicas.Generalidades sobre reacciones ácido-base.Generalidades sobre reacciones de oxidación reducción.Generalidades sobre reacciones de precipitación.Generalidades sobre reacciones de complejación.

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  • Clasificacin de las reacciones qumicas.

    1.- Clasificacin de las reacciones qumicas.2.- Generalidades sobre reacciones cido-base.3.- Generalidades sobre reacciones de oxidacin reduccin.4.- Generalidades sobre reacciones de precipitacin.5.- Generalidades sobre reacciones de complejacin.

    1.- Clasificacin de las reacciones qumicas.Existen infinidad de reacciones qumicas diferentes. Los qumicos, con el objeto de sistematizar

    y facilitar su estudio, las han agrupado o clasificado de diferentes formas. Veremos tres posibles clasificaciones:

    A) Segn la naturaleza de las sustancias que intervienen. Inorgnicas. Cuando los reactivos y productos de la reaccin son sustancias inorgnicas.

    Ej. N2 + O2 6 NO2 Orgnicas. Cuando los reactivos y productos de la reaccin son sustancias orgnicas.

    Ej. CH2=CH2 + H2 6 CH3-CH3B) Segn la utilidad o aplicacin de la reaccin.

    Reacciones de sntesis. Aquellas cuya finalidad es la obtencin de una sustancia qumica determinada.Ej. Sntesis del amoniaco N2 + 3 H2 6 NH3

    Reacciones para obtener energa. Reacciones que al producirse liberan gran cantidad de energa,normalmente luz o calor. Ej. Combustin del butano C4H8 + 6 O2 6 4 CO2 + 8 H2O

    Reacciones de degradacin. Son aquellas en las que un producto qumico se destruye, transformndoseotros diferentes. Ej. Degradacin del ozono. 2 O3 6 3 O2

    Reacciones de inters industrial. Aquellas empleadas en la industria para obtener un productoqumico en gran cantidad. Suelen ser muchas reacciones concatenadas. Ej. Obtencin de: cidosulfrico, cido ntrico, sosa caustica, amoniaco, cal, etc.

    C) Segn el mecanismo qumico de la reaccin. cido-base. Una sustancia transfiere protn/es a otra. Ej. HCl + NaOH 6 NaCl + H2O

    Redox. Una sustancia transfiere electrn/es a otra. Ej. Fe2+ + Ce4+ 6 Fe3+ + Ce3+

    Precipitacin. Cuando se forma una sustancia que no se disuelve. Ej. Ag+ + Cl- 6 AgCl 9

    Complejacin. Cuando se forma o destruye un compuesto de coordinacin.Ej. Fe3+ + 6 CN- 6 Fe(CN)63-

    Existen otras posibles clasificaciones, y una reaccin puede ser de varios grupos a la vez. En estetema veremos las caractersticas generales de las reacciones, atendiendo su mecanismo.

    2.- Generalidades sobre reacciones cido-base. Son reacciones en las que una sustancia llamada cido cede protones a una sustancia llamada base.

    Cuando un cido cede un protn, se convierte en su base conjugada (ya que podra volver a aceptarlo)y cuando una base acepta un protn se convierte en su cido conjugado, ya que podra volver acederlo. El esquema general de estas reacciones es el siguiente:

  • HCCA + CCB CCAs + HCCBr

    Acido 1 Base 2 Baseconjugada de 1

    cidoconjugado de 2

    El esquema se lee como que el cido 1 cede un protn a la base 2, transformandose en su base conjugada1, y la base 2 se transforma en su cido conjugado 2.

    Aquellos cidos que tiene mucha tendencia a ceder protones se llaman cidos fuertes, y si tienenpoca tendencia a cederlos se llaman cidos dbiles.

    Aquellas bases que tiene mucha tendencia a aceptar protones se llaman bases fuertes, y si tienenpoca tendencia a aceptarlos se llaman bases dbiles.

    Los cidos y bases fuertes tienen bases y cidos conjugados dbiles y viceversa.

    La fortaleza y debilidad de un cido o una base depende de la sustancia con la que reaccione. Uncido fuerte reacciona mucho mejor con base fuerte, mientras que un cido dbil reacciona muypoco con una base dbil.

    Una sustancia que puede ceder o aceptar protones, dependiendo de con quien reaccione, se llamaanftera o anfiprtica (a veces gana protones o a veces los pierde).

    3.- Generalidades sobre reacciones de oxidacin reduccin (redox). Son reacciones en las que una sustancia llamada reductor cede electrones a una sustancia llamada

    oxidante. Cuando un reductor cede un electrn, se convierte en su oxidante conjugada (ya quepodra volver a aceptarlo) y cuando una oxidante acepta un electrn se convierte en su cido conjugado,ya que podra volver a cederlo. El esquema general de estas reacciones es el siguiente:

    CA + B Ar + CBs

    Reductor 1 Oxidante 2 Oxidanteconjugado de 1

    Reductorconjugado de 2

    El esquema se lee como que el reductor 1 cede un electrn al oxidante 2, transformandose en suoxidante conjugado 1, y el oxidante 2 se transforma en su reductor conjugado 2.

    Aquellos reductores que tiene mucha tendencia a ceder electrones se llaman reductores fuertes,y si tienen poca tendencia a cederlos se llaman reductores dbiles.

    Aquellos oxidantes que tiene mucha tendencia a aceptar electrones se llaman oxidantes fuertes,y si tienen poca tendencia a aceptarlos se llaman oxidantes dbiles.

    Los oxidantes y reductores fuertes tienen reductores y oxidantes conjugados dbiles y viceversa.

    La fortaleza y debilidad de un reductor o un oxidante depende de la sustancia con la que reaccione.Un reductor fuerte reacciona mucho mejor con oxidante fuerte, mientras que un reductor dbilreacciona muy poco con un oxidante dbil.

  • Hay sustancias que puede ceder o aceptar electrones, dependiendo de con quien reaccione, (aveces gana electrones o a veces los pierde). Una misma sustancia puede oxidarse y reducirse as misma, se dice que se dismuta o desproporciona.

    4.- Generalidades sobre reacciones de precipitacin. Reacciones en las que se forma un producto insoluble (no se disuelve) en el medio, normalmente agua.

    Cuando una sustancia inica, se pone en un disolvente (normalmente agua), sus iones pueden separarse(disolverse) o permanecer juntos (no se disuelve). Esto depende de la naturaleza del soluto y deldisolvente, temperatura, grado de divisin del soluto y otros factores (efecto salino, efecto delin comn, reacciones segundarias...). A continuacin representamos mediante una reaccin, llamadade solubilidad, la posibilidad de que se disuelva o no un compuesto inico:

    As (ac) + Br (ac) AB (s)

    Ion negativodisuelto

    Ion positivodisuelto

    Slido inicono disuelto

    Si la reaccin se produce de izquierda a derecha, el producto precipitar y se formar un slidoen el fondo del recipiente. Si la reaccin se produce de derecha a izquierda, el producto quedarcomo iones disueltos.

    Se producir una reaccin de precipitacin, cuando al mezclar sustancias inicas, los iones existentesen el medio tiendan a estar unidos, formando un slido inico o precipitado.

    5.- Generalidades sobre reacciones de complejacin. La mayora de los metales (especialmente los de transicin en forma de iones), tienden a unirse

    o complejarse con distintas sustancias qumicas llamadas ligandos, formando lo que se llamancomplejos o compuestos de coordinacin.

    En este tipo de reacciones se estudia la tendencia o estabilidad de los complejos (si el complejose forma o no). Representamos un esquema de reaccin de complejacin:

    An+ + m L (ALm)n+

    Ion metlico Ligando Complejo

    El esquema se lee como que el in central An+, se une a m ligandos L, para formar el complejoo compuesto de coordinacin (AL)mn+. Si la reaccin est muy desplazada hacia la derecha, quieredecir que se forma el complejo con facilidad y que es difcil de destruir. Si la reaccin est desplazadaa la izquierda, el complejo se separa con facilidad en el in central y los ligandos.

    Al nmero de ligandos que rodean al in central se le llama nmero de coordinacin. Normalmentevan desde 2 hasta 14, aunque los ms usuales son 4 y 6.

    Se dice que un complejo es fuerte cuando es difcil separar al metal y los ligandos. Se dice queel complejo es dbil o lbil, cuando el complejo se disocia con facilidad. Lo fuerte o dbil quesea un complejo depende de varios factores, siendo el factor fundamental la naturaleza del metaly de los ligandos.