Conceptos Esenciales de Química: Reacciones, Cinética y Ley de Lavoisier
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Fundamentos de la Reacción Química
Una reacción química es un proceso mediante el cual se obtienen, a partir de unas sustancias iniciales llamadas reactivos, otras sustancias diferentes que se denominan productos.
La materia está formada por átomos diferentes, y los compuestos se originan al unirse estos átomos en distintas proporciones. Durante una reacción química, los átomos de los reactivos se reorganizan y se reagrupan de otra manera.
Cinética Química: La Velocidad de Reacción
La velocidad de reacción de un proceso químico es variable según las sustancias que intervienen y depende de diversos factores:
- Temperatura (temp.)
- Agitación
- Estado de agregación de los reactivos
- Concentración
Estrategias para Aumentar la Velocidad de Reacción
Si se necesita acelerar la reacción, se pueden aplicar las siguientes técnicas:
- Elevación de la temperatura o agitación del sistema: Esto provoca que las partículas se muevan con mayor velocidad y colisionen con más frecuencia.
- Aumento de la concentración de los reactivos: Si los reactivos se encuentran disueltos, se concentran más; si son gases, se comprimen, disminuyendo así la distancia entre las partículas.
- Aumento de la superficie de contacto: Si alguno de los reactivos es sólido o líquido, aumentar su superficie de contacto facilita que los choques ocurran en esa área.
Ley de Conservación de la Masa (Ley de Lavoisier)
En toda reacción química, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos de la reacción; es decir, la masa se conserva. Esta ley se cumple en todos los procesos químicos.
Esto es lógico si se tiene en cuenta que, durante una reacción, ocurre un reagrupamiento de los átomos, por lo que el número total de átomos no cambia antes y después del proceso. La consecuencia directa es que la masa total debe ser la misma.
Ejemplo de Reacción de Combustión (Sin balancear):
C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + H₂O
Conceptos de Ácido y Base
La caracterización de una sustancia como ácido o como base se fundamenta en sus propiedades, un conocimiento que ya existía en la época de los alquimistas.
Propiedades de los Ácidos
Son ácidos los zumos de frutas (como los cítricos), el vinagre y los refrescos de cola, entre otros.
- Son sustancias muy corrosivas.
- Tienen sabor ácido.
- Reaccionan con los metales y el mármol, desprendiendo gases.
- Colorean de rojo la tintura de tornasol.
Propiedades de las Bases
Son bases la lejía, el bicarbonato de sodio, la sangre y la leche, entre otros.
- Tienen sabor amargo.
- Reaccionan con los ácidos, neutralizándolos y haciéndoles perder propiedades.
- Son sustancias corrosivas y sus disoluciones tienen un tacto jabonoso.
- Colorean de azul la tintura de tornasol.
Fórmulas Químicas Fundamentales
Reacción de Neutralización (Ácido-Base)
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Reacción de Combustión
Combustible + O₂ → CO₂ + H₂O + Energía calorífica
Reacción de Fotosíntesis
CO₂ + H₂O + Sales minerales → Glucosa, almidón, lípidos, proteínas + O₂