La reacción química: cómo se produce?

Una reacción química es un proceso en el que unas sustancias se transforman en otras diferentes. Llamamos reactivos a las sustancias que reaccionan, y productos, a las que se obtienen.

Teoría de las colisiones

Es una teoría que nos permite explicar cómo se producen las reacciones químicas. Según la teoría de las colisiones, la reacción química se produce cuando las partículas de los reactivos chocan entre sí y se rompen los enlaces que mantienen unidos sus átomos. Estos átomos libres se reorganizan y se unen formando las nuevas sustancias: los productos.

Lo que cambia y lo que se conserva en las reacciones

Para que se produzca la reacción, las moléculas de los reactivos tienen que estar en una determinada proporción. Solo así se pueden formar los productos.

En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. Por ello, la masa total de los reactivos coincide con la masa total de los productos.

La energía de las reacciones químicas:

¿A qué se debe la energía absorbida o liberada en una reacción química?

Cuando se produce una reacción, se rompen unos enlaces químicos y se forman otros. Para romper un enlace hay que aportar energía. Y cada vez que se forman enlaces se libera energía.

Reacción exotérmica: aquella que desprende energía. En ella se necesita menos energía para romper los enlaces de los reactivos de la que se desprende cuando se forman los enlaces en los productos.

Reacción endotérmica: aquella que necesita absorber energía para producirse. En ellas necesitan más energía para romper los enlaces de los reactivos de la que se desprende cuando se forman los enlaces de los productos.

Se llama energía de activación (Ea) a la energía necesaria para romper los enlaces de los reactivos.

Es la causa de que haya que iniciar algunas reacciones aportando energía, aunque sean exotérmicas. La mayoría de las reacciones son reversibles, pero si son endotérmicas en un sentido, son exotérmicas en el sentido contrario.

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La velocidad de las reacciones químicas:

Se denomina velocidad de una reacción química a la rapidez con que los reactivos se transforman en productos.

• La temperatura: al subir la temperatura, aumenta la energía de los reactivos, y disminuyen la energía de activación de la reacción. En consecuencia, es más probable que cuando choquen sus partículas se rompan los enlaces entre sus átomos. La velocidad de una reacción puede aumentar al aumentar la temperatura o disminuir al disminuir la temperatura.
• La concentración: cuanto mayor sea la concentración de las partículas de los reactivos, más posibilidades habrá de que se produzcan los choques necesarios entre sus moléculas. Por eso aplicamos directamente el jabón sobre las manchas más difíciles. La velocidad de una reacción puede aumentar al aumentar la concentración de los reactivos o disminuir al disminuir la concentración de los reactivos.
• La superficie de contacto: para que se produzca una reacción, deben entrar en contacto las partículas de los reactivos. La superficie de contacto será mayor cuanto menor sea el tamaño de las partículas. La reacción del cinc con el HCl es mucho más rápida si el cinc está en polvo. La velocidad de una reacción puede aumentar al reducir el tamaño de las partículas o disminuir al aumentar el tamaño de las partículas.
• Los catalizadores: facilitan el contacto entre las moléculas de los reactivos y, con ello, reducen la energía de activación. Son específicos de cada reacción. Los catalizadores no reaccionan. Por tanto, al final de la reacción se recuperan tal y como estaban al principio. Por este motivo, basta una pequeña cantidad de catalizador para alterar la velocidad de la reacción. La presencia de un catalizador aumenta la velocidad en una reacción.

Medida de la cantidad de sustancia. El mol:

Para medir la cantidad de sustancia en química, el SI establece otra unidad, el mol, que está relacionada con la cantidad de partículas.

Mol de átomos y número de Avogadro

Un mol de átomos es la cantidad de un elemento equivalente a la que indica su masa atómica en u, pero expresada en gramos. El mol es la unidad del SI de la magnitud cantidad de sustancia. En un mol de cualquier sustancia hay el mismo número de partículas: 6,022 × 10²³. Se llama al número de Avogadro.

Mol de una sustancia

Un mol de una sustancia es la cantidad que resulta a partir de los moles de los elementos que la forman en las cantidades que indica su fórmula química. Llamamos masa molar (M) a la masa de un mol de una sustancia.

Concentración molar de las disoluciones. Molaridad

La concentración de una disolución indica la proporción en la que se encuentra el soluto en la mezcla. Es una medida importante para determinar cuánto soluto hay en una cantidad concreta de disolución.

n (moles de soluto)

M = ————————–

V (L de disolución)