Tipos de Reacciones Químicas

1. Tipos de Reacciones Químicas • Vamos a conocer un poco mejor tres tipos de reacciones cotidianas: a) Reacciones ácido-base. b) Reacciones óxido-reducción. b) Reacciones de combustión.

2. Tipos de Reacciones Químicas a) Reacciones ácido-base: La reacción de un ácido con una base se denomina reacción de neutralización. Cuando ocurre una reacción de neutralización entre un ácido y una base se forma sal más agua (H2O); ácido + base → sal + agua por ejemplo, si hacemos reaccionar HCl (ácido clorhídrico) con la base hidróxido de amonio NH4OH se obtiene una sal NH4Cly agua (H2O), de acuerdo a la siguiente reacción: 2HCl + NH4OH —> NH4Cl +2H2O

3. Tipos de Reacciones Químicas • Para saber si una sustancia es un ácido o una base, no es necesario probarla (ten presente que algunas sustancias de las que se emplean habitualmente en el hogar o en un laboratorio son muy tóxicas); para ello es necesario utilizar equipos y/o materiales adecuados para determinar la acidez o basicidad (alcalinidad) de las sustancias.

4. Tipos de Reacciones Químicas Escala de pH: para cuantificar el carácter ácido o básico de una sustancia empleamos la escala de pH, que es una escala de números del 1 a 14. Si el pH es menor que 7, la sustancia es ácida; por ejemplo: disolución de cloruro de hidrógeno (ácido clorhídrico) en agua. Si el pH es mayor que 7, la sustancia es básica o alcalina; por ejemplo: disolución de hidróxido de sodio (sosa cáustica) en agua. Si el pH es igual a 7, entonces la sustancia es neutra; por ejemplo: el agua. Esta escala de números se asocia a una escala de colores. Estos colores son los que adopta el papel indicador en contacto con el ácido o la base.

5. Tipos de Reacciones Químicas • Una manera simple de determinarse si un material es un ácido o una base es utilizar papel indicador de tornasol . El papel indicador de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color rojo-anaranjado cuando está sumergida en una solución ácida, y azul cuando está sumergida en una solución alcalina (básica). Su uso ha decaído en los últimos años debido a la perfección de otros indicadores como la fenolftaleína.

6. Tipos de Reacciones Químicas Valores aproximados del pH de algunas soluciones comunes. Disolución Acidez (pH) Ácido clorhídrico 1M 0,0 • Jugo gástrico 1,4 • Zumo de limón 2,1 • Vinagre 3,0 • Vino 3,5 • Zumo de tomate 4,1 • Café 5,0 • Orina 6,0 • Agua de lluvia 6,5 • Leche 6,9 • Agua pura a 25 °C 7,0 • Sangre 7,4 • Agua de mar 8,5

7. Tipos de Reacciones Químicas Los ácidos y las bases tienen una gran importancia en la economía de cualquier país. Son importantes en diversos ámbitos: a) Industria química: El ácido sulfúrico es un componente fundamental para la industria química, ya que está presente en una gran cantidad de procesos químicos. Es tan importante que a veces se emplea la cantidad de ácido sulfúrico producida por un país como un indicador de su nivel de industrialización. b) Seres vivos: Nuestro estómago, por ejemplo, segrega jugos gástricos (ácidos) que resultan fundamentales en el proceso de la digestión.

8. Tipos de Reacciones Químicas c) Productos de limpieza: Los jabones y detergentes se elaboran con sustancias básicas que permiten disolver las manchas con gran eficacia. d) Alimentación: Algunos aditivos son sustancias ácidas: ácido cítrico, por ejemplo. e) Medio ambiente: Determinadas actividades humanas generan compuestos tóxicos que dan lugar a la llamada lluvia ácida, que influye negativamente en el medio ambiente, destruyendo bosques o deteriorando los monumentos.

9. Tipos de Reacciones Químicas Algunas sustancias, como el vinagre o el zumo de limón, tienen un sabor agrio; forman parte de las sustancias que llamamos ácidos. Otras, como el bicarbonato de sodio o el amoniaco, tienen sabor amargo; forman parte de otras sustancias que llamamos bases. Entre ambas (ácidos y bases) al reaccionar, como se mencionó anteriormente, se neutralizan. Estas características se aplican en muchas industrias, pero también en «remedios caseros» para las picaduras de algunos insectos. Parece ser que cuando las avispas y las abejas nos pican, el líquido que nos inyectan tiene carácter básico en las primeras y ácido en las segundas. Para aliviar estas picaduras, por tanto, conviene utilizar vinagre para tratar las de las avispas y amoniaco para tratar las de las abejas.

10. Tipos de Reacciones Químicas Neutralizaciones en la vida diaria La mucosa del estómago produce ácido clorhídrico que digiere la comida. Para evitar la «acidez de estómago» debemos neutralizar el exceso de ácido con antiácidos; medicamentos que contienen sustancias básicas como hidróxido de aluminio, carbonato de magnesio o bicarbonato de sodio. Los desechos líquidos de las industrias que son ácidos pueden contaminar los ríos. Para evitarlo se neutralizan con óxido de cal. Las plantas crecen mejor cuando el pH del suelo está próximo a 7 (neutro). Si el suelo es ácido, las plantas no crecen bien; para corregirlo se le añade óxido de calcio, hidróxido de calcio o carbonato de calcio, tres productos con carácter básico. En la figura: Productos que contienen sustancias básicas empleadas para contrarrestar la acidez de estómago

11. Tipos de Reacciones Químicas b) Reacciones de oxidación-reduccion: La oxidación se define como toda reacción de combinación de cualquier sustancia con el oxígeno, y reducción como la reacción inversa, de pérdida de oxígeno de una sustancia. Actualmente se considera que la oxidación es un proceso de pérdida de electrones y reducción es el proceso inverso de ganancia de electrones.

12. Tipos de Reacciones Químicas De forma que: Cu —> Cu2+ + 2e- es una oxidación 2Ag+ + 2e- —> 2Ag es una reducción Ambos procesos no existen de forma independiente, de forma que todo proceso de oxidación va unido necesariamente a otro de reducción.

13. Tipos de Reacciones Químicas Una reacción de oxidación-reducción es una reacción en la que hay transferencia de electrones desde la sustancia que se oxida a la que se reduce. De esta forma se tendrá que: Cu + 2Ag+ —> Cu2+ + 2Ag Puesto que los cationes (iones positivos) deben ir acompañados de un anión (ión negativo), se podrá escribir dicha reacción de la siguiente forma: Cu + 2AgCl —> CuCl2+2Ag

14. Tipos de Reacciones Químicas c) Reacciones de combustión: El principal protagonista de la combustión es el oxígeno. La vida no sería posible sin él; y la combustión, tampoco. Pero para que se produzca una reacción de combustión hace falta también un combustible. El alcohol, el butano o la madera son combustibles; las piedras o el casco de un bombero, sin embargo, son incombustibles.

15. Tipos de Reacciones Químicas La combustibilidad es una propiedad característica de la materia, pues permite diferenciar las sustancias que arden de las que no arden. La combustión es un tipo de reacción química en la que los reactivos son el combustible y el oxígeno del aire, y los productos suelen ser (aunque no siempre) dióxido de carbono y vapor de agua. Fijémonos en los siguientes ejemplos. Butano + oxigeno ⇒ dióxido de carbono + agua Alcohol + oxígeno ⇒ dióxido de carbono + agua Carbono + oxígeno ⇒ dióxido de carbono

16. Tipos de Reacciones Químicas • En las combustiones incompletas que ocurren en las calefacciones o en los motores de los coches mal regulados, además de vapor de agua y dióxido de carbono, se origina monóxido de carbono. Al ser una molécula que al combinarse con la hemoglobina impide el transporte del oxígeno a las células, conduce a la muerte por asfixia en pocos minutos sin darnos cuenta («muerte dulce»), ya que no presenta color ni olor.

17. Tipos de Reacciones Químicas • Las reacciones de combustión son exotérmicas: desprenden energía; ésta es una de las aplicaciones más importantes: se utilizan como fuente de energía. • Se llama energía fósil la que se obtiene por reacciones de combustión de ciertas substancias que, según la Geología, se produjeron en el subsuelo a partir de la acumulación de grandes cantidades de residuos de seres vivos, hace millones de años.

18. Tipos de Reacciones Químicas El petróleo es una mezcla de una gran variedad de hidrocarburos (compuestos de carbono e hidrógeno) en forma líquida, mezclados con una variedad de impurezas. Por procesos de separación, como la destilación, se obtienen las diversas gasolinas, el diesel, la turbosina, la tractolina, el chapopote, etc. En el ámbito mundial ya no es un recurso abundante. El gas natural está compuesto principalmente por metano y corresponde a la fracción más ligera de los hidrocarburos, por lo que se encuentra en los yacimientos en forma gaseosa. El carbón mineral es principalmente carbono, también de origen fósil, que se encuentra en grandes yacimientos en el subsuelo. A nivel mundial, el carbón mineral es abundante. Los problemas ecológicos que causa son aún mayores que los inherentes al petróleo y sus derivados.