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Las reacciones químicas pueden llegar a ser procesos
verdaderamente complejos, por lo que los químicos han ideado varias categorías
para estudiarlas. Es importante destacar que una reacción química elemental
puede ser clasificada en varias categorías de manera simultánea.
El proceso más simple es del de reacción única en el que hay
un cambio químico simple desde los reactivos a los productos. Sin embargo,
muchas veces los químicos no pueden llegar al producto deseado en un solo paso,
por lo que deben encadenar varias reacciones intermedias para llegar al
producto deseado, proceso al que llaman ruta de reacción. En la naturaleza lo
más normal es la generación de redes complejas de reacciones, especialmente en
los seres vivos donde estas están fuertemente reguladas por catalizadores
biológicos llamados enzimas. En el curso de química general nos enfocaremos
casi exclusivamente en reacciones de paso único.
De un compuesto
complejo se obtienen varios más sencillos.
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Algunas
reacciones son espontáneas, pero las más comunes se desencadenan cuando se su
ministra calor al sistema, y por ende se las tiende a denominar como
descomposiciones térmicas. A su vez las descomposiciones pueden dividirse en
categorías dependiendo de las sustancias que involucran:
Descomposición térmica de sustancias orgánicas de C/H
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En este caso las sustancias generadas siempre serán agua y dióxido de
carbono bajo condiciones de lápiz y papel, sin embargo, las oxidaciones pueden
llegar a ser parciales y en consecuencia en la realidad también se genera
monóxido de carbono.
Carbonatos XCO3
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Generalmente se descomponen en dióxido de carbono/azufre y el óxido/sulfuro
metálico análogamente a lo que sucede con las sustancias orgánicas. Lo anterior
implica que las descomposiciones térmicas estarán muy ligadas al estado de
oxidación del elemento, sin embargo, los sulfitos tienden a tener
comportamientos alternativos, generando el metal purificado y trióxido de
azufre. Por lo anterior los ejemplos tienden a realizarse con los carbonatos.
Nitratos con metales alcalinos
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Desprende oxígeno molecular y se forma el ion NO2-.
Nitratos no alcalinos
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Desprenden tres especies, un óxido metálico que conserva el estado de
oxidación del metal en la sal original, dioxógeno molecular y dióxido de
nitrógeno.
Sales de los iones clorito-clorato
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Sin importar el estado de oxidación del anión entre cloro y oxígeno, la
descomposición genera un cloruro con el metal y dioxígeno molecular.
Óxidos
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Se descomponen térmicamente liberando los elementos puros. Los metálicos en
general requieren menos energía que los no metálicos.
Son reacciones de adición o combinación, en la que varias
especies más simples y de bajo peso molecular se unen para formar una más
compleja y de alto peso molecular.
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Sin embargo, no todas las síntesis son tan elementales, por
ejemplo, se puede hacer reaccionar dos óxidos diferentes, uno metálico y otro
no metálico para producir una sal, la clave es que el no metal central heredará
el estado de oxidación que tenía en su óxido no metálico.
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Una reacción de sustitución es aquella donde un átomo o
planeta en un compuesto químico es sustituido por otro átomo o grupo.
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Son procesos químicos donde las sustancias intervinientes,
sufren cambios en su estructura, para dar origen a otras sustancias. El cambio
es más fácil entre sustancias líquidas o gaseosas, o en disolución, debido a
que se hallan más separadas y permiten un contacto más íntimo entre los cuerpos
reactantes. En las reacciones inorgánicas es más común entenderlas como un
desplazamiento, generalmente un metal desplaza la posición de un hidrógeno. En
las orgánicas es más bien una transferencia de grupo.
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En estas reacciones se da un intercambio de iones para
formar cuerpos nuevos.
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Básicamente se trata de un intercambio de iones. En este
tipo de reacciones posemos listar una serie de casos individuales.
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