Cele 14 tipuri de reacții chimice principale



tipuri de reacții chimice pot fi clasificate în raport cu energia, viteza, tipul de modificare, particulele care au fost modificate și direcția.

O reacție chimică ca atare reprezintă o transformare atomică sau moleculară care poate avea loc într-un mediu lichid, solid sau gazos. La rândul său, acest schimb poate implica o reconfigurare în termeni de proprietăți fizice, cum ar fi crearea unei călduri solide, schimbătoare, eliberarea sau absorbția căldurii, generarea de gaze printre alte procese.

Lumea din jurul nostru este alcătuită dintr-o mare varietate de elemente, substanțe și particule care interacționează în mod constant una cu cealaltă. Aceste schimbări în materie sau în starea fizică a lucrurilor sunt fundamentale pentru procesele care guvernează omenirea. Cunoașterea acestora este un rol important pentru a le înțelege dinamica și influența.

Substanțele care acționează în această modificare chimică sau fenomen chimic se numesc reactanți sau reactanți și generează o altă clasă de compuși care diferă de cele originale, numite produse. Ele sunt reprezentate în ecuații care merg de la stânga la dreapta printr-o săgeată care indică direcția în care se produce reacția.

Pentru a înțelege mai bine modul în care se comportă diferite reacții chimice, a fost necesar să le clasificăm în funcție de criterii specifice. O modalitate tradițională de a le cuprinde este următoarea: în ceea ce privește energia, viteza, tipul de modificare, particulele care au fost modificate și direcția.

Clasificarea tipurilor de reacții chimice

Schimbul de energie

Această secțiune ilustrează reacțiile chimice care au fost catalogate luând în considerare eliberarea sau absorbția căldurii. Acest tip de transformare a energiei este împărțit în două clase:

  • exotermic. Acest tip de reacții pot include și altele, deoarece implică eliberarea de energie sau entalpie. Se observă în arderea combustibililor, deoarece redistribuirea legăturilor poate genera lumină, sunet, electricitate sau căldură. Deși au nevoie de căldură pentru rupere, combinația de elemente cauzează mai multă energie.
  • endotermic. Acest tip de reacție chimică se distinge prin absorbția energiei. Această contribuție de căldură este necesară pentru ruperea legăturilor și obținerea produsului dorit. În unele cazuri, temperatura ambiantă nu este suficientă, deci este necesară încălzirea amestecului.

Reacții cinetice

Deși conceptul de cinetică este legat de mișcare, în acest context ne spune viteza cu care se produce transformarea. În acest sens, tipurile de reacții sunt următoarele:

  • lent. Acest tip de reacții pot dura ore și chiar ani datorită tipului de interacțiune dintre diferitele componente.
  • Tu rapid. Ele apar de obicei într-un mod foarte rapid, de la câteva mii de secunde la câteva minute.

Chinetica chimică este zona care studiază viteza reacțiilor chimice în diferite sisteme sau medii. Acest tip de transformări pot fi modificate de o mare varietate de factori, dintre care putem evidenția următoarele:

  • Concentrația de reactivi. Atâta timp cât există o concentrare mai mare a acestora, reacția va fi mai rapidă. Deoarece cele mai multe modificări chimice apar în soluție, molaritatea este folosită pentru aceasta. Pentru a determina ca moleculele să se ciocnească unele cu altele, este important să se determine concentrația molilor și mărimea containerului.
  • Temperatura implicată. Odată cu creșterea temperaturii procesului, reacția dobândește o viteză mai mare. Această accelerare determină o activare, care la rândul său permite ruperea legăturilor. Acesta este, fără îndoială, factorul preponderent în acest sens, prin urmare legile vitezei sunt supuse prezenței sau absenței lor.
  • Prezența unui catalizator. Atunci când se folosesc substanțe catalitice, cele mai multe transformări moleculare apar într-un ritm mai rapid. În plus, catalizatorii funcționează atât ca produse cât și ca reactivi, astfel încât o doză mică este suficientă pentru a conduce procesul. Detaliu este că fiecare reacție necesită un catalizator specific.
  • Aria suprafeței catalizatorilor sau reactivilor. Substanțele care înregistrează o creștere a suprafeței în faza solidă tind să fie efectuate mai repede. Aceasta implică faptul că un număr de piese acționează mai lent decât aceeași cantitate de pulbere fină. Din acest motiv se aplică catalizatorii cu compoziția menționată.

Direcția reacției

Reacțiile se întâmplă într-un anumit sens, în funcție de ecuația care indică modul în care va avea loc transformarea elementelor implicate. Anumite modificări chimice tind să aibă loc într-o singură direcție sau în ambele, în același timp. Urmând această idee, există două tipuri de fenomene chimice care se pot întâmpla:

  • Reacții ireversibile. În acest tip de transformare produsul nu mai poate reveni la starea inițială. Adică substanțele care vin în contact și dau vapori sau sunt precipitate, rămân alterate.În acest caz, reacția se produce de la reactanți la produse.
  • Reacții ireversibile. Spre deosebire de conceptul anterior, substanțele care intră în contact pentru a forma un compus pot reveni la starea inițială. Pentru ca acest lucru să se întâmple, este adesea necesar un catalizator sau prezența căldurii. În acest caz, reacția se produce de la produse la reactivi.

Modificarea particulelor

În această categorie, principiul predominant este schimbul la nivel molecular pentru a forma compuși care prezintă o altă natură. Prin urmare, reacțiile implicate sunt denumite după cum urmează:

  • De sinteză sau de combinație. Acest scenariu implică două sau mai multe substanțe care, combinate, generează un alt produs cu o complexitate mai mare. Acesta este de obicei reprezentat în modul următor: A + B → AB. Există o diferențiere în ceea ce privește denominația, deoarece în combinație pot fi oricare două elemente, în timp ce sinteza necesită elemente pure.
  • descompunere. După cum sugerează și numele, în timpul acestei schimbări chimice, produsul generat este împărțit în două sau mai multe substanțe care sunt mai simple. Folosind reprezentarea sa, se observă după cum urmează: AB → A + B. Pe scurt, un reactant este utilizat pentru a obține mai multe produse.
  • Deplasarea sau înlocuirea. În acest tip de reacție există înlocuirea unui element sau a unui atom cu altul mai reactiv într-un compus. Acest lucru este aplicat pentru a crea un produs nou mai simplu prin mutarea unui atom. Reprezentarea ca o ecuație poate fi văzută după cum urmează: A + BC → AC + B
  • Înlocuirea sau deplasarea dublă. Emulând fenomenul chimic anterior, în acest caz există doi compuși care schimbă atomi pentru a produce două substanțe noi. Acestea sunt de obicei produse într-un mediu apos cu compuși ionici, care generează precipitații, gaze sau apă. Ecuația arată astfel: AB + CD → AD + CB.

Transferul particulelor

Reacțiile chimice reprezintă mai multe fenomene de schimb, mai ales la nivel molecular. Atunci când un ion sau un electron este cedat sau absorbit între două substanțe diferite, acesta dă naștere unei alte clase de transformări care sunt catalogate corespunzător.

precipitare

În timpul acestui tip de reacție, ionii sunt schimbați între compuși. De obicei apare într-un mediu apos cu prezența substanțelor ionice. Odată ce procesul începe, un anion și un cation vin împreună, ceea ce generează un compus insolubil. Precipitarea conduce la crearea de produse în stare solidă.

Acid-baza de reacție (protoni)

Luând teoria lui Arrhenius drept fundație datorită naturii sale didactice, un acid este o substanță care permite eliberarea unui proton. Pe de altă parte, o bază este, de asemenea, capabilă să producă ioni asemănători hidroxidului. Aceasta implică faptul că substanțele acide se combină cu un hidroxil pentru a forma apă și ionii rămași vor forma o sare. Este, de asemenea, cunoscut ca o reacție de neutralizare.

Oxidarea-reducerea sau reacția redox (electroni)

Acest tip de schimbare chimică se caracterizează prin verificarea transferului de electroni între reactanți. Această observație este observabilă de numărul de oxidare. În cazul în care există un câștig de electroni, numărul va scădea și, prin urmare, se înțelege că a fost redus. Pe de altă parte, dacă numărul crește, este considerat o oxidare.

combustii

În legătură cu cele de mai sus, aceste procese de schimb se disting prin substanțe care sunt oxidate (combustibili) și cele care sunt reduse (oxidanți). O astfel de interacțiune eliberează o cantitate mare de energie, care, la rândul său, formează gaze. Un exemplu clasic este arderea hidrocarburilor, în care carbonul este transformat în dioxid de carbon și hidrogen în apă.

Alte reacții importante

respirație

Această reacție chimică, esențială pentru viață, are loc la nivel celular. Aceasta implică oxidarea exotermică a anumitor compuși organici pentru a genera energie, care trebuie utilizată pentru a realiza procesele metabolice.

fotosinteză

În acest caz, se referă la un proces bine cunoscut că plantele funcționează pentru a extrage materia organică din lumina soarelui, a apei și a sărurilor. Principiul constă în transformarea energiei solare în energie chimică, care se acumulează în celulele ATP, care sunt responsabile pentru sinteza compușilor organici.

Ploaie acide

Subprodusele generate de diversele tipuri de industrii, împreună cu generarea de energie electrică, produc sulf și oxizi de azot care ajung în atmosferă. Fie prin efectul de oxidare în aer, fie prin emisia directă, se creează specii SO3 și NU2, care, în contact cu umezeala, formează acid azotic și acid sulfuric.

Efect de seră

Proporția mică de CO2 în atmosfera terestră este responsabilă pentru menținerea unei temperaturi constante a planetei. Pe măsură ce acest gaz se acumulează în atmosferă, acesta generează un efect de seră care încălzește pământul. Deși este un proces necesar, modificarea sa duce la schimbări climatice neașteptate.

Reacții aerobe și anaerobe

Când conceptul de aerobic este legat, înseamnă că în cadrul transformării prezența oxigenului va fi necesară pentru ca reacția să aibă loc. În caz contrar, atunci când există o absență de oxigen în timpul procesului, acesta este considerat un eveniment anaerob.

În termeni simpli, în timpul unei sesiuni de exerciții aerobice care necesită o lungă perioadă de timp, se obține energie prin oxigenul care este inspirat. Acest element este încorporat în mușchi prin sânge, care produce un schimb chimic cu substanțele nutritive, care va genera energie.

În schimb, atunci când exercițiul efectuat este de natură anaerobă, energia necesară este pentru o perioadă scurtă de timp. Pentru ao obține, carbohidrații și grăsimile suferă o descompunere chimică, care produce energia necesară. În acest caz, reacția nu necesită prezența oxigenului pentru ca procesul să funcționeze corect.

Factorii care influențează reacțiile chimice

Ca orice proces care este încadrat într-un context de manipulare, mediul joacă un rol fundamental, precum și alți factori legați de fenomenele chimice. Pe lângă accelerarea, decelerarea sau provocarea reacției dorite, recrearea condițiilor ideale necesită controlul tuturor variabilelor care ar putea modifica rezultatul dorit.

Unul dintre cei mai importanți factori este lumina, care este esențială pentru anumite tipuri de reacții chimice, cum ar fi cele de disociere. Nu numai că funcționează ca un declanșator, ci poate avea și un efect advers asupra anumitor substanțe, cum ar fi acizii, a căror expunere le degradează. Datorită acestei fotosensibilități, acestea sunt protejate de ambalaje întunecate.

În mod similar, energia electrică exprimată ca curent cu o sarcină specifică poate permite disocierea diferitelor substanțe, în special a celor dizolvate în apă. Acest lucru generează un fenomen chimic cunoscut sub numele de electroliză, care este, de asemenea, prezent în combinația unor gaze.

În ceea ce privește mediul apos, umiditatea conține calități care îi permit să acționeze ca acid și bază, ceea ce permite modificarea compoziției sale. Acest lucru facilitează modificările chimice prin funcționarea ca solvent sau prin facilitarea încorporării energiei electrice în timpul reacției.

În cadrul chimiei organice, fermenții au un rol preponderent pentru a genera efecte importante legate de reacțiile chimice. Aceste substanțe organice permit combinarea, disocierea și interacțiunea dintre diferiți compuși. Fermentația este în esență un proces care are loc între elementele de natură organică. 

referințe

  1. Restrepo, Javier F. (2015). A patra perioadă. Reacții chimice și stoichiometrie. Web: es.slideshare.net
  2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Tipuri de reacții chimice. Facultatea de Științe Exactice și Naturale. Universitatea din Antioquia. Web: aprendeenlinea.udea.edu.co.
  3. Gómez Quintero, Claudia S. Note privind procesele chimice pentru ingineria sistemelor. Cap. 7, cinetică de reacție și reactoare chimice. Universitatea din Andes. Web: webdelprofesor.ula.ve.
  4. Profesor online (2015). Schimbări chimice în materie. Web: www.profesorenlinea.com.
  5. Martínez José (2013). Reacții endoterme și exoterme. Web: es.slideshare.net
  6. Extras (fără autor sau data). Reacțiile chimice Primul din Bachillerato. Web: recursostic.educación.es.