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Tipos de reacciones químicas, Descomposición o Análisis, Doble sustitución o Doble Desplazamiento

Las reacciones químicas son procesos que transforman una o más substancias llamadas reactivos en otras substancias llamadas productos.

En un lenguaje más académico, decimos que una reacción química promueve el cambio de estructura de la materia.

En la química inorgánica podemos clasificar las reacciones en cuatro tipos diferentes

1- Reacciones de Síntesis o Adición.

Las reacciones de síntesis son aquellas en las cuales las sustancias se juntan formando una única sustancia. Representando genéricamente los reactivos como A y B, una reacción de síntesis puede ser escrita como:

A + B —–> AB

Veamos algunos ejemplos

Fe + S —–> FeS

2H2 + O2 —–> 2H2O

H2O + CO2 —–> H2CO3

Sin embargo, no es necesario que se incluyan las substancias simples (Fe, S, H2, O2), sino también las substancias compuestas (CO2, H2O) pero en todos los productos es una sustancia "menos simple" que las que originaron.

2- Reacciones de Análisis o Descomposición.

Las reacciones de análisis y la descomposición son las mejores reacciones de síntesis, el mar, un reactivo de origen y productos más simples que el. Escribiendo la reacción genérica nos resulta fácil de entender lo que sucede:

AB —–> A + B

¿No parece simple? Lo es bastante. Veamos algunos ejemplos:

2H2O 2 H2 + O2

2H2O2 2H2O + O2

Reversibilidad de las reacciones químicas

Los ejemplos pueden sugerir que cualquier reacción de síntesis puede ser invertida a través de una reacción de análisis. Esto no es verdad. Algunas reacciones pueden ser reversibles, como podemos notar en la reacción del agua:

2H2 + O2 2H2O

2H2O 2H2 + O2

Sin embargo esto no es una regla

3- Reacciones de desplazamiento

Las reacciones de desplazamiento o de sustitución simples merecen un poco más de atención que las anteriores. No tienen que ser, no, no lo son, pero tienen algunos pequeños detalles. En su forma genérica la reacción puede ser escrita como:

AB + C —–> A + CB

Vamos a entender lo que sucede: C cambio de lugar A. Simple asi, pero sera que esto ocurre siempre? Intuitivamente la respuesta es que no. Imagina lo siguiente: Entrena en un baile y ves a la persona con el que te gustaría bailar bailando con otra persona. Vas a ir hasta que ella e intentar hacer cambiar de pareja, estarás intentando desplazar el acompañante indeseable y asumir su lugar. Si es que usted es más fuerte que el "indeseable", se le puede dar un empujón para que se desempeñe en su lugar, pero si no hay un troglodita bruto, posiblemente no se sentirá ni el empujón que le des.

En la reacción del desplazamiento el proceso es idéntico: C a v a B ligado a A, se aproxima y sigue siendo más fuerte, desplaza A y asume la ligación con B. En caso de que no hay más fuerte que A, nada sucederá.

Bastará entonces saber quién es más fuerte que quien.

Au  2NaOH + H2 (el sodio desplaza al hidrógeno del agua H-OH)

Au + HCl —–> no reacciona (el oro no consigue desplazar al hidrógeno)

4- Reacciones de Doble Sustitución.

Son también muy simples, pero debemos quedar atentos a los detalles. El mecanismo es fácil:

AB + CD —–> AD + CB

Ciertamente ya tendremos que ver lo que sucede. A la posición de lugar con C. La diferencia de este tipo de reacción con el desplazamiento, es que ni A ni C están solos y en ambos casos.

Para entender como es una reacción de este tipo ocurre, tendremos que observar lo siguiente:

La subestancia se encuentra en la solución y en esta forma. La subestancia CD también está en solución, por tanto tenemos también los iones C + y D- separados.

Cuando se juntamos las dos soluciones estamos promoviendo una gran mezcla entre los iones A +, B-, C + y D-, formando una gran "sopa de iones".

Si al combinar C + con B-, el compuesto CB fuera soluble, los iones se mantendrán separados en C + y B-, resultando exactamente en la misma cosa que teníamos anteriormente. Lo mismo sucede con A + y B-

Así, al mezclar AB con CD, estamos en verdad haciendo:

(A +) + (B-) + (C +) + (D-)

Tomemos en la cuenta que juntar las que se separan de nuevo resultará en la misma sopa de iones y no será en ninguna ocasión.

Para que la reacción efectivamente ocurra, será necesario que al menos uno de los probables productos (AD o CB) no sean separados al juntarse, o sea, deben formar un compuesto insoluble y esto es logrado a través de una sal insoluble, de un gas o de agua.

Si uno de los productos fuera una sal insoluble el no será separado en iones y permanecerá sólido. Si fuese un gas, el se desprenderá de la solución (burbujas) y también permanecerá con sus moléculas agrupadas. Mientras que si uno de los productos fuese agua, ella no se desagrega en su propia presencia.

NaCl + AgNO3 —–> NaNO3 + AgCl

En esta reacción el producto AgCl (cloruro de presión) es insoluble, por tanto la reacción ocurre.

NaCl + LiNO3 —–> NaNO3 + LiCl

Como ninguno de los productos formados, NaNO3 (nitrato de sodio) o Lic. (Cloruro de Litio) es insoluble, la reacción no sucede.

NaOH + HCl —–> NaCl + H2O

Como uno de los productos es água (H2O), la reacción ocurre.

Para la previsión de la ocurrencia o no de una reacción de doble desplazamiento es fundamental que se conozcan la solubilidad de las salidas en el agua, y para recordar esto, se trata de la solubilidad en el agua.

¿Vio como es sencillo? Con un poco de práctica y ejercicios usted podrá lograr las reacciones que pueden dar un origen un producto determinado: ¿Quiere ver?

Imagínese que usted desea obtener sulfato de plomo (PbSO4), usted sabe que tendrá que juntar el ion del plomo (Pb 2+) y el ion de sulfato (SO42 -). Como sabemos que el sulfato de plomo es insoluble, podemos promover un doble desplazamiento

PbX + YSO4 —–> PbSO4 + XY

Es solo elegir X y Y de forma que las dos substancias sean solubles.

Otra forma de realizar el desplazamiento de hidrógeno, del hidrógeno por el plomo ya que este es más reactivo.

Pb + H2SO4 —–> H2 + PbSO4