Reacciones químicas: energía, velocidad y tipos de materiales

Resumen

El documento explica las transformaciones químicas frente a las físicas y cómo representar una reacción mediante ecuaciones químicas, junto con la ley de conservación de la masa. Además, describe el balance energético de las reacciones (procesos exotérmicos y endotérmicos), los factores que influyen en la velocidad de reacción y la clasificación de los materiales según su procedencia.

Puntos clave

En una transformación química desaparecen unas sustancias (reactivos) y aparecen otras nuevas (productos); en una física las sustancias iniciales y finales son las mismas.
La ley de conservación de la masa establece que ningún átomo desaparece ni aparece en una reacción, por lo que la masa se conserva.
En una reacción se rompen enlaces de los reactivos (requiere energía) y se forman enlaces en los productos (libera energía).
Un proceso exotérmico libera energía en neto; un proceso endotérmico absorbe energía en neto.
La velocidad de una reacción aumenta al crecer la temperatura y al crecer la concentración.
Los materiales pueden ser naturales, manufacturados (modificación de un producto natural) o sintéticos (a partir de materiales manufacturados).

Ponte a prueba

Transformaciones químicas: clasificación y conceptos clave

Las transformaciones químicas se clasifican en:

Transformaciones químicas: en ellas desaparecen unas sustancias y aparecen otras nuevas. Se denominan reacciones químicas.
Transformaciones físicas: al inicio y al fin del proceso tenemos las mismas sustancias.

Reacción química

Una reacción química es el proceso por el cual unas sustancias llamadas reactivos se transforman en nuevas sustancias llamadas productos. Para representar esta información usamos una ecuación o notación química que incluye:

Fórmula química de la sustancia.
Indica la proporción de partículas que participan en la sustancia (número estequiométrico).
Indica el estado de la materia: s (sólido), l (líquido), g (gas).

Ley de la conservación de la masa

Ni desaparece ni aparece ningún átomo: la masa se conserva.

Energía de las reacciones

Los átomos en las reacciones químicas permanecen unidos mediante enlaces. El comportamiento energético de una reacción suele incluir dos etapas:

Algunos átomos que forman los reactivos se separan (ruptura de enlaces), lo cual requiere energía.
Posteriormente, los enlaces se forman para crear los productos, y se desprende otra cantidad de energía, que es diferente a la anterior.

Al comparar ambas cantidades de energía hablamos de balance energético, que se presenta en dos situaciones:

Procesos exotérmicos: la energía que se desprende al formar los enlaces en los productos es mayor que la energía necesaria para romper los enlaces de los reactivos; en neto se libera energía.
Procesos endotérmicos: la energía necesaria para separar los átomos (romper enlaces) es mayor que la que se desprende al formar los enlaces; en neto se absorbe energía.

Velocidad de reacción

Cuando la transformación química es rápida decimos que su cinética es rápida. Cuando la transformación es lenta, decimos que su cinética es lenta.

La velocidad de un proceso depende de dos factores principales:

Temperatura: cuanto mayor sea la temperatura, mayor es la velocidad del proceso (ej.: un hielo al derretirse).
Concentración: cuanto mayor sea la concentración, mayor es la velocidad del proceso.

Clasificación de los materiales según su procedencia

Podemos diferenciar los materiales según su procedencia:

Naturales: se obtienen directamente de la naturaleza.
Artificiales: se obtienen a partir de un proceso tecnológico. Hay dos posibilidades:
- Manufacturados: por modificación de un producto natural, por ejemplo, cómo obtener aceite de las olivas.
- Sintéticos: a partir de materiales manufacturados.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre una transformación química y una física?

En una transformación química desaparecen unas sustancias y aparecen otras nuevas, lo que se llama reacción química. En una transformación física, al inicio y al final del proceso hay las mismas sustancias.

¿Qué factores modifican la velocidad de una reacción química?

La velocidad depende principalmente de la temperatura y de la concentración: cuanto mayor es una de ellas, mayor es la velocidad del proceso.

¿Qué diferencia hay entre un proceso exotérmico y uno endotérmico?

En un proceso exotérmico la energía que se desprende al formar los enlaces de los productos es mayor que la necesaria para romper los de los reactivos, por lo que se libera energía. En un proceso endotérmico ocurre lo contrario y se absorbe energía.