QUÍMICA

PRINCIPALES TIPOS DE REACCIONES 

1. Reacciones de síntesis o adición

En este tipo de reacciones químicas se combinan dos o más sustancias para formar un único compuesto. La combinación de metal y oxígeno para formar óxidos es un ejemplo, dado que da pie a moléculas relativamente estables que en algunos casos pueden ser utilizadas para fabricar materiales frecuentes en nuestra vida cotidiana.

2. Reacciones de descomposición

Las reacciones de descomposición son aquellas en las que un compuesto concreto se descompone y divide en dos o más sustancias. Es lo que ocurre por ejemplo cuando se produce la electrólisis del agua, separándose el agua en hidrógeno y oxígeno.

3. Reacciones de desplazamiento, sustitución o intercambio

Uno de los tipos de reacción química en que un elemento de un compuesto pasa a otro debido a su interacción. En este caso el elemento traspasado se ve atraído por el otro componente, que debe tener mayor fuerza que el compuesto inicial.

4. Reacciones iónicas

Se trata de un tipo de reacción química que se produce ante la exposición de compuestos iónicos a un disolvente. El compuesto soluble se disuelve, disociándose en iones.

5. Reacciones de doble sustitución

Se trata de una reacción semejante a la de la sustitución, con la excepción de que en en este caso uno de los elementos que forman uno de los compuestos pasa el otro a la vez que este segundo compuesto pasa al primero uno de sus propios componentes. Es necesario para que se produzca la reacción que al menos uno de los compuestos no se disuelva.

6. Reacciones de oxidorreducción o redox

Se denomina como tal a aquel tipo de reacción química en que existe intercambio de electrones. En las reacciones de oxidación uno de compuestos pierde electrones en favor del otro, oxidándose. El otro compuesto se reduciría al aumentar su número de electrones.

Este tipo de reacciones ocurren tanto en la naturaleza como de manera artificial. Por ejemplo, es el tipo de reacción que hace que necesitemos respirar (adquiriendo oxígeno del medio) o que las plantas realicen la fotosíntesis.

7. Reacciones de combustión

Un tipo de oxidación extremadamente rápida y enérgica, en el que una sustancia orgánica reacciona con oxígeno. Esta reacción genera energía (generalmente calorífica y lumínica) y puede generar llamas y que suele tener como resultado un producto en forma de gas. Un ejemplo típico es la combustión de un hidrocarburo o del consumo de glucosa.

8. Reacciones de neutralización

Este tipo de reacción química se produce cuando una sustancia básica y otra ácida interaccionan de tal manera que se neutralizan formando un compuesto neutro y agua.

9. Reacciones nucleares

Se denomina como tal toda aquella reacción química en la que se provoca una modificación no de los electrones de los átomos, sino de su núcleo. Esta combinación o fragmentación va a provocar un elevado nivel de energía. Se denomina fusión a la combinación de átomos, mientras que su fragmentación recibe el nombre de fisión.

10. Reacciones exotérmicas

Se denomina reacción endotérmica a toda aquella reacción química que provoca la emisión de energía. Por lo general, estas emoisiones de energía se dan al menos en forma de calor, si bien en los casos en los que ocurren explosiones también aparece la energía cinética.

11. Reacciones endotérmicas

Las reacciones endotérmicas son todos aquellos tipos de reacción química en la que la interacción entre elementos absorbe energía del medio, siendo el producto final mucho más enérgico que los reactivos.

RUPTURA DE ENLACES

Heterolitica

En química se denomina hidrólisis o ruptura heterolítica (del griego ἕτερος [héteros] 'diferente' y λύσις [lisis] 'ruptura') a la ruptura de un enlace químico de una molécula neutral que genera un catión y un anión.¹​ En este proceso, los dos electrones que constituyen el enlace son asignados al mismo fragmento.

La energía involucrada en este proceso se denomina energía de disociación heterolítica de enlace. La apertura del enlace también es posible por un proceso denominado homólisis. En la heterólisis, se requiere energía adicional para separar el par iónico. Un disolvente ionizante ayuda a reducir esta energía.

Hemolítica

En química se denomina homólisis o ruptura homolítica a la ruptura de un enlace químico en el que cada átomo participante del enlace retiene un electrón del par que constituía la unión formándose dos radicales.¹​

La energía necesaria para llevar a cabo la ruptura se conoce como "energía de disociación homolítica de enlace" y puede ser aportada, por ejemplo, por medio de radiación ultravioleta. Ej:

+ Energía 

Otros tipos de ruptura de enlace, como la heterólisis, implican que una de las especies formadas retiene los dos electrones que formaban parte de la unión, quedando con una carga eléctrica neta negativa mientras la otra especie queda con una carga positiva.

ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

En química, la energía de activación ${\displaystyle (E_{\mathrm {a} })\,}$ es la energía mínima que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. A presión constante, la energía de activación viene determinada por la siguiente ecuación:

${\displaystyle E_{\mathrm {a} }=RT^{2}\left({\frac {\partial \ln k}{\partial T}}\right)_{P}\,}$

donde:

•  es la constante de los gases ideales

•  es la temperatura

•  es la constante de reacción

La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada. Para que ocurra una reacción entre dos moléculas, éstas deben colisionar en la orientación correcta y poseer una cantidad de energía mínima. A medida que las moléculas se aproximan, sus nubes de electrones se repelen. Para superar esto se requiere energía (energía de activación), que proviene de la energía térmica del sistema, es decir la suma de la energía traslacional, vibracional, y rotacional de cada molécula. Si la energía es suficiente, se vence la repulsión y las moléculas se aproximan lo suficiente para que se produzca una reordenación de sus enlaces. La ecuación de Arrhenius proporciona una expresión cuantitativa para la relación entre la energía de activación y la velocidad a la que se produce la reacción. Arrhenius introdujo el término energía de activación en 1889. El estudio de las velocidades de reacción se denomina cinética química.

DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA

Para comprender cual es la diferencia primero debemos de saber que es cada uno de estos conceptos.

¿Qué es el calor?

La definición de calor en física es la transferencia de energía térmica que fluye de un cuerpo con mayor temperatura a otro de menor temperatura. El equilibrio térmico se alcanza cuando la temperatura entre ambos cuerpos es la misma. En física no existe tal concepto como "la cantidad de calor de un cuerpo".

¿Qué es la temperatura?

La temperatura es la magnitud física que mide la energía cinética de las moléculas y el estado térmico de un cuerpo. Esto es, mientras más caliente esté el cuerpo, mayor es su agitación molecular, por el contrario, cuanto más frío esté el cuerpo, menor es su agitación molecular.

La diferencia entre calor y temperatura radica en que el calor se define como el movimiento o intercambio de energía entre cuerpos, mientras que la temperatura es la medida de la agitación de las moléculas de un cuerpo.

REACCIÓN ENDOTERMICA

Se denomina reacción endotérmica a cualquier reacción química que absorbe energía, normalmente en forma de calor.​

Si hablamos de entalpía (${\displaystyle H}$), una reacción endotérmica es aquella que tiene una variación de entalpía ${\displaystyle \Delta H>0}$. Es decir, la energía que poseen los productos es mayor a la de los reactivos.

Las reacciones endotérmicas y especialmente las relacionadas con el amoníaco, impulsaron una próspera industria de generación de hielo a principios del siglo XIX. Actualmente, el frío industrial se genera con electricidad en máquinas frigoríficas.

REACCIÓN EXOTERMICA

Se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química que desprenda energía, ya sea como luz o calor,​ o lo que es lo mismo: con una variación negativa de la entalpía; es decir: ${\displaystyle \Delta _{\rm {r}}H<0}$. El prefijo exo significa «hacia fuera». Por lo tanto se entiende que las reacciones exotérmicas liberan energía. Considerando que A, B, C y D representen sustancias genéricas, el esquema general de una reacción exotérmica se puede escribir de la siguiente manera:

Ocurre principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando estas no son intensas pueden generar fuego. Si dos átomos de hidrógeno no reaccionan entre sí e integran una molécula, el proceso es exotérmico.
H + H = H₂ ΔH = -104 kcal/mol

Son cambios exotérmicos las transiciones de gas a líquido (condensación) y de líquido a sólido (solidificación).

Un ejemplo de reacción exotérmica es la combustión.

ENERGÍA DE REACCIÓN

Energía química.

Es la energía liberada en el quiebre o absorbida en la formación de un enlace químico. La termo química es una rama de estudio la cual tiene el objetivo de estudiar el calor de la reacción provocada por el intercambio energético del medio externo con los reactivos. Toda reacción química absorbe o genera calor, ósea, que hay siempre un intercambio de energía.
La emisión o absorción de luz, de calor, de de electricidad, son manifestaciones de esta energía que pueden hasta provocar cambios de estado físico de los componentes (estado de agregación) de las reacciones.

Se clasifican en:

Reacciones exotérmicas. (-) 

Reacciones endotérmicas. (+)

LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

se define como la cantidad de sustancia que se transforma en una determinada reacción por unidad de volumen y tiempo. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que puede tardar muchos años, pero la combustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundos.

La cinética química es la parte de la fisicoquímica que estudia las velocidades de reacción, la dinámica química estudia los orígenes de las diferentes velocidades de las reacciones de cinética química se aplica en muchas disciplinas, tales como la ingeniería química​, enzimología​ e ingeniería ambiental

Factores que permiten alterar la velocidad natural de una reacción química. 

Concentración de reactivos. 

"Cuanto mayor sea la concentración de reactivos, más rápida será la reacción química"

Es decir, estar reacciona más rápido cuando sus reactivos van con mayor concentración pues las moléculas recorren una menor distancia para producir las colisiones y así producir calor para producirse una reacción química.

Temperatura.

De un modo general, cuanto mayor sea la temperatura, más rápidamente se procesa la reacción química, pues la temperatura es la velocidad a la que se mueven las moléculas dentro de un cuerpo, sustancia o elemento. 
Ejemplo: si cocinamos un alimento dentro de una olla de presión, se cocinara a una temperatura más elevada y por lo tanto su cocción será más rápida, esto se debe a que la temperatura es mayor en relación a las ollas comunes.

Luz. 

En ciertas reacciones, las llamadas reacciones foto químicas, pueden ser favorecidas y aceleradas por la incidencia de la luz.
Ejemplo: la fotosíntesis requiere de la luz para la descomposición de sus reactivos.

Catalizadores. 

Son sustancias que pueden acelerar o desacelerar una reacción química. 
Los Inhibidores son catalizadores para desacelerar o incluso desaparecer una reacción química