Reacci??n qu??mica

Una reacci??n qu??mica es un proceso que siempre resulta en la interconversi??n de sustancias qu??micas. La sustancia o sustancias implicadas inicialmente en una reacci??n qu??mica se denominan reactivos. Las reacciones qu??micas se caracterizan generalmente por una cambio qu??mico, y con ellos se obtienen uno o m??s productos que son, en general, diferentes de los reactivos. Cl??sicamente, las reacciones qu??micas que comprenden cambios estrictamente implican el movimiento de electrones en la formaci??n y ruptura de enlaces qu??micos , aunque el concepto general de una reacci??n qu??mica, en particular, la noci??n de una ecuaci??n qu??mica, es aplicable a transformaciones de las part??culas elementales, as?? como reacciones nucleares.

Diferentes reacciones qu??micas se utilizan en combinaciones en las s??ntesis qu??mica con el fin de obtener un producto deseado. En la bioqu??mica , serie de reacciones qu??micas catalizadas por enzimas forma v??as metab??licas, por las que se realizan las s??ntesis y descomposiciones normalmente imposibles en condiciones dentro de una c??lula.

Tipos de reacci??n

La gran diversidad de reacciones qu??micas y se acerca a sus resultados del estudio en la existencia de varios concurrentes, a menudo superpuestos, formas de clasificarlas. A continuaci??n se presentan ejemplos de t??rminos utilizados para describir tipos comunes de reacciones.

• La isomerizaci??n, en el que un compuesto qu??mico se somete a una reorganizaci??n estructural sin ning??n cambio en su composici??n at??mica red; ver estereoisomerismo
• Combinaci??n directa o s??ntesis, en el que 2 o m??s elementos o compuestos qu??micos se unen para formar un producto m??s complejo:

N ₂ + 3 H ₂ → 2 _NH3

• Descomposici??n o an??lisis qu??mico, en el que un compuesto se descompone en compuestos m??s peque??os o elementos:

2 H ₂ O → 2 H ₂ + O ₂

• Desplazamiento individual o sustituci??n, caracterizado por un elemento que se desplaza de un compuesto por un m??s elemento reactivo:

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

• La met??tesis o reacci??n de doble desplazamiento, en el que intercambiar dos compuestos iones o bonos para formar diferentes compuestos:

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

• ??cido-base reacciones, ampliamente caracterizados como reacciones entre un ??cido y una base, puede tener diferentes definiciones dependiendo del concepto ??cido-base empleada. Algunos de los m??s comunes son:

• Arrhenius definici??n: Los ??cidos se disocian en agua liberando iones H ₃ O ^+; bases disocian en agua liberando iones OH ^-.
• Definici??n de Br??nsted-Lowry: Los ??cidos son protones (H ⁺⁾ donantes; bases son aceptores de protones. Incluye la definici??n de Arrhenius.
• Lewis definici??n: Los ??cidos son de pares de electrones aceptantes; bases son donantes de pares de electrones. Incluye la definici??n de Br??nsted-Lowry.

• Las reacciones redox, en las que los cambios en producen n??meros de oxidaci??n de los ??tomos en las especies involucradas. Estas reacciones a menudo se pueden interpretar como transferencias de electrones entre diferentes sitios moleculares o especies. Un ejemplo t??pico de recci??n redox es:

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

??En qu?? me ₂ se reduce a I ^- y S ₂ O ₃ ^2- ( ani??n tiosulfato) se oxida a S ₄ O ₆ ^2-.

• La combusti??n, una especie de reacci??n redox en la que cualquier sustancia combustible se combina con un elemento oxidante, generalmente ox??geno, para generar calor y formar productos oxidados. El t??rmino de combusti??n se utiliza generalmente s??lo para la oxidaci??n a gran escala de mol??culas enteras, es decir, una oxidaci??n controlada de un ??nico grupo funcional no es la combusti??n.

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 org??nicas 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 org??nico que pueden participar se definen en gran medida por su grupos funcionales. Se define en oposici??n a las reacciones inorg??nicas . Las reacciones tambi??n se pueden clasificar de acuerdo con su mecanismo, siendo algunos ejemplos t??picos:

• Reacciones de iones, por ejemplo, desproporci??n de hipoclorito
• Las reacciones con intermedios i??nicos reactivos, por ejemplo, reacciones de enolatos
• Reacciones de radicales, por ejemplo, la combusti??n a alta temperatura
• Reacciones de carbenos

La cin??tica qu??mica

La tasa de una reacci??n qu??mica es una medida de c??mo la concentraci??n o la presi??n de las sustancias involucradas cambia con el tiempo. An??lisis de las tasas de reacci??n es importante por varias aplicaciones, tales como en ingenier??a qu??mica o en equilibrio qu??mico estudio. Las velocidades de reacci??n depende b??sicamente de:

• Las concentraciones de reactivos, que por lo general hacen que la reacci??n ocurra a un ritmo m??s r??pido si recaudado a trav??s de un aumento de colisiones por unidad de tiempo,
• ??rea disponible para el contacto entre los reactivos, en particular los s??lidos en sistemas heterog??neos superficie. ??rea de superficie mayor conduce a velocidades de reacci??n m??s altas.
• Presi??n, mediante el aumento de la presi??n, se disminuye el volumen entre mol??culas. Esto aumentar?? la frecuencia de las colisiones de mol??culas.
• La energ??a de activaci??n , que se define como la cantidad de energ??a necesaria para hacer que el comienzo de la reacci??n y llevar a cabo de forma espont??nea. Energ??a de activaci??n superior implica que los reactivos necesitan m??s energ??a para empezar que una reacci??n con una menor energ??a de activaci??n.
• Temperatura , que acelera las reacciones si planteado, ya que una temperatura m??s alta aumenta la energ??a de las mol??culas, la creaci??n de m??s colisiones por unidad de tiempo,
• La presencia o ausencia de un catalizador . Los catalizadores son sustancias que cambian la v??a (mecanismo) de una reacci??n que a su vez aumenta la velocidad de una reacci??n mediante la reducci??n de la energ??a de activaci??n necesaria para que la reacci??n tenga lugar. Un catalizador no es destruido o cambiado durante una reacci??n, por lo que se puede utilizar de nuevo.
• Para algunas reacciones, la presencia de la radiaci??n electromagn??tica , especialmente ultravioleta que se necesita, para promover la ruptura de los enlaces para iniciar la reacci??n. Esto es particularmente cierto para las reacciones que implican radicales.

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