Los tipos de reacciones químicas y en qué consisten

Ana Zita Fernandes

Doctora en Bioquímica

Los tipos de reacciones químicas son la clasificación de la forma como reaccionan las sustancias que se mezclan. Las reacciones químicas se producen cuando las sustancias químicas entran en contacto (reactantes) y sus átomos y enlaces se organizan en nuevas sustancias (productos). Dependiendo de los reactantes y los productos podemos tener diferentes tipos de reacciones químicas:

Reacciones de precipitación
Reacciones ácido-base o de neutralización
Reacciones de oxidación-reducción
Reacciones de combustión
Reacciones de desplazamiento
Reacciones de doble desplazamiento
Reacciones ácido-metal
Reacciones de combinación
Reacciones de descomposición

A continuación, te explicamos en qué consisten cada tipo de reacción.

1. Reacciones de precipitación

Cuando dos soluciones se mezclan y se forma un compuesto sólido insoluble en agua, que cae o “precipita”, estamos en presencia de una reacción de precipitación. El sólido formado se llama precipitado.

Un ejemplo lo tenemos cuando el cromato de potasio y el nitrato de bario se disuelven en agua. En solución acuosa (ac), cuando el ion bario Ba²⁺ se encuentra con el ion cromato CrO^2-₄ se forma cromato de bario sólido (s) que no es soluble en agua:

$negrita K subíndice negrita 2 negrita CrO subíndice negrita 4 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita Ba negrita paréntesis izquierdo negrita NO subíndice negrita 3 negrita paréntesis derecho subíndice negrita 2 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita BaCrO subíndice negrita 4 negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita 2 negrita KNO subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita cromato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita potasio negrita espacio negrita más negrita nitrato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita bario negrita espacio negrita flecha derecha negrita cromato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita bario negrita espacio negrita más negrita nitrato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita potasio$

2. Reacciones ácido-base

Un ácido es una sustancia que produce iones H⁺ cuando se disuelve en agua. Una base es una sustancia que produce iones hidroxilo OH^- o acepta iones H⁺ cuando se disuelve en agua.

Las reacciones ácido-base también son llamadas reacciones de neutralización. Esto quiere decir que cuando se adiciona suficiente base para reaccionar exactamente con el ácido en la solución, se dice que el ácido se neutralizó.

Cuando se combina una solución acuosa de ácido clorhídrico (HCl) y una solución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH), tendremos una mezcla con los siguientes iones: H⁺, Cl^-, Na⁺ y OH^-:

$negrita HCl subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita NaOH subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita más negrita Cl subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos negrita más negrita Na subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita más negrita OH subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos$

El cloruro de sodio NaCl es soluble en agua y no se produce precipitado. Por otro lado, el agua H₂O no es un electrolito, por lo que los iones H⁺ y OH^- reaccionan para formar agua líquida (l):

$negrita H subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita más negrita espacio negrita OH subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice$

El ion hidróxido es una base fuerte que acepta H⁺ para formar agua.

Vea también Ácidos y Bases.

3. Reacciones de oxidación-reducción

Las reacciones donde hay transferencia de electrones entre los reactantes se denominan reacciones de óxido-reducción o redox. El hierro Fe y el oxígeno O₂ reaccionan formando óxido de hierro (III):

$negrita 4 negrita Fe subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita espacio negrita 3 negrita O subíndice negrita 2 negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita 2 negrita Fe subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice$

En esta reacción, el hierro Fe le transfiere electrones e^- al oxígeno O₂ para formar el óxido de hierro (III), Fe₂O₃.

Las reacciones de óxido-reducción se dividen en dos reacciones parciales:

1. Oxidación: transformación química en la cual una especie química cede electrones. Por ejemplo, la oxidación de hierro:

$negrita Fe negrita flecha derecha negrita Fe elevado a negrita 3 negrita más fin elevado negrita más negrita 3 negrita e elevado a negrita menos$

2. Reducción: transformación química en la cual una especie química gana electrones. Por ejemplo, la reducción del oxígeno:

$negrita O subíndice negrita 2 negrita más negrita 2 negrita e elevado a negrita menos negrita flecha derecha negrita O elevado a negrita 2 negrita menos fin elevado$

En las reacciones de oxidación-reducción siempre hay dos especies químicas:

Una especie oxidada: que experimenta oxidación, es decir, cede electrones; el agente reductor es el que aporta los electrones. En el caso de la oxidación del hierro, la especie oxidada es el hierro Fe.
Una especie reducida: que experimenta reducción, es decir, recibe electrones. Un agente oxidante es aquel que recibe electrones, En el caso de la oxidación del hierro, la especie reducida es el oxígeno O₂.

Vea también Reacciones de oxidación-reducción.

4. Reacciones de combustión

Esta es la reacción que se produce entre el oxígeno y los compuestos orgánicos, formados principalmente por el carbono y el hidrógeno. El resultado es dióxido de carbono y agua, además de energía que se libera en forma de calor.

Un ejemplo de reacción de combustión es cuando se quema el alcohol:

$estilo tamaño 16px negrita CH subíndice negrita 3 negrita CH subíndice negrita 2 negrita OH negrita espacio negrita más negrita 3 negrita O subíndice negrita 2 negrita flecha derecha negrita 2 negrita CO subíndice negrita 2 negrita más negrita 3 negrita H subíndice negrita 2 negrita O negrita Etanol negrita espacio negrita más negrita espacio negrita Oxígeno negrita espacio negrita flecha derecha negrita Dióxido negrita espacio negrita de negrita espacio negrita carbono negrita espacio negrita más negrita Agua negrita espacio fin estilo$

5. Reacciones de desplazamiento

En esta reacción, un elemento reemplaza a otro en un compuesto. Un ejemplo de este tipo de reacción es el desplazamiento del yodo por el flúor en el compuesto yoduro de calcio:

$estilo tamaño 16px negrita CaI subíndice negrita 2 negrita más negrita F subíndice negrita 2 negrita flecha derecha negrita CaF subíndice negrita 2 negrita más negrita I subíndice negrita 2 negrita Yoduro negrita espacio negrita de negrita espacio negrita calcio negrita espacio negrita más negrita espacio negrita flúor negrita espacio negrita flecha derecha negrita Fluoruro negrita espacio negrita de negrita espacio negrita calcio negrita espacio negrita más negrita espacio negrita yodo fin estilo$

6. Reacciones de doble desplazamiento

Esta reacción ocurre cuando dos compuestos intercambian sus componentes; es como dos parejas en un baile que cambian entre sí de compañero mientras bailan.

Por ejemplo, cuando se ponen en contacto el nitrato de bario y el fosfato de sodio, el nitrato se une al sodio y el fosfato se une al bario:

$estilo tamaño 16px negrita Ba negrita espacio negrita paréntesis izquierdo negrita NO subíndice negrita 3 negrita paréntesis derecho subíndice negrita 2 negrita espacio negrita más negrita Na subíndice negrita 3 negrita PO subíndice negrita 4 negrita flecha derecha negrita Ba negrita paréntesis izquierdo negrita PO subíndice negrita 4 negrita paréntesis derecho subíndice negrita 2 negrita espacio negrita más negrita espacio negrita NaNO subíndice negrita 3 negrita Nitrato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita bario negrita espacio negrita más negrita espacio negrita fosfato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita sodio negrita espacio negrita flecha derecha negrita fosfato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita bario negrita espacio negrita más negrita nitrato negrita espacio negrita de negrita espacio negrita sodio fin estilo$

7. Reacciones ácido-metal

Cuando un ácido, como el ácido clorhídrico HCl, se pone en contacto con un metal, como el sodio Na, se produce la liberación del hidrógeno del ácido y se forma una sal:

$estilo tamaño 16px negrita HCl negrita espacio negrita más negrita espacio negrita 2 negrita Na negrita espacio negrita flecha derecha negrita 2 negrita NaCl negrita espacio negrita más negrita espacio negrita H subíndice negrita 2 negrita ácido negrita espacio negrita clorhídrico negrita espacio negrita más negrita espacio negrita sodio negrita espacio negrita flecha derecha negrita cloruro negrita espacio negrita de negrita espacio negrita sodio negrita espacio negrita más negrita espacio negrita hidrógeno fin estilo$

8. Reacciones de combinación

Este tipo de reacciones se presenta cuando dos o más elementos o compuestos se juntan para formar un solo producto.

Un ejemplo de reacción de combinación se produce cuando el tetrafósforo se adiciona al cloro, formando el tricloruro de fósforo:

$estilo tamaño 16px negrita P subíndice negrita 4 negrita más negrita 6 negrita Cl subíndice negrita 2 negrita flecha derecha negrita 4 negrita PCl subíndice negrita 3 negrita tetrafósforo negrita espacio fino negrita más negrita espacio negrita cloro negrita espacio negrita flecha derecha negrita tricloruro negrita espacio negrita de negrita espacio negrita fósforo fin estilo$

9. Reacciones de descomposición

Esta reacción tiene lugar cuando un compuesto se separa en sus elementos constituyentes.

Un ejemplo clásico de descomposición es la electrólisis del agua, donde se hace pasar una corriente eléctrica por el agua y esta se descompone en hidrógeno y oxígeno:

$estilo tamaño 16px negrita 2 negrita H subíndice negrita 2 negrita O negrita flecha derecha con negrita electricidad encima negrita 2 negrita H subíndice negrita 2 negrita más negrita O subíndice negrita 2 negrita Agua negrita flecha derecha negrita hidrógeno negrita espacio negrita más negrita espacio negrita oxígeno fin estilo$

Vea también:

Ejercicios de tipos de reacciones químicas

1. Cuando una solución acuosa de nitrato de plata se adiciona a una solución acuosa de cloruro de potasio, se produce un sólido blanco. ¿Cuál es este compuesto?

En la solución se encuentran los siguientes iones:

$negrita AgNO subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita KCl subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita Ag elevado a negrita más negrita coma negrita espacio negrita NO subíndice negrita 3 superíndice negrita menos negrita coma negrita espacio negrita K elevado a negrita más negrita coma negrita Cl elevado a negrita menos negrita flecha derecha negrita ¿ negrita sólido negrita espacio negrita blanco negrita ?$

Por las reglas de formación de precipitado:

el catión plata se puede combinar con un anión (nitrato o cloruro), y
el catión potasio se puede combinar con un anión (cloruro o nitrato).

Las opciones que tenemos son entonces:

AgNO₃(presente en la solución).
AgCl.
KCl (presente en la solución).
KNO₃.

Los compuestos nuevos son AgCl y KNO₃. Siguiendo las reglas, sabemos que el KNO₃ es una sal de nitrato de un metal alcalino, por lo que es soluble en agua. Luego, la sal de cloruro de plata es insoluble y es el sólido que precipita que vemos en esta reacción.

$negrita Ag subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita espacio negrita NO subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos negrita más negrita K subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita Cl subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos negrita flecha derecha negrita AgCl subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita espacio negrita K subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita NO subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos$

2. ¿Qué tipo de reacción se produce cuando se mezclan ácido nítrico e hidróxido de potasio?

Si mezclamos ácido nítrico HNO₃ e hidróxido de potasio KOH, las especies presentes en la solución serán:

$negrita HNO subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita KOH subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita H elevado a negrita más negrita más negrita NO subíndice negrita 3 superíndice negrita menos negrita más negrita K elevado a negrita más negrita más negrita OH elevado a negrita menos$

Entre los iones se encuentran H⁺ y OH^-, por lo que esta reacción será ácido-base. También se encuentra el nitrato de potasio, que sabemos es soluble en agua por las reglas de precipitación.

$negrita H elevado a negrita más negrita más negrita NO subíndice negrita 3 superíndice negrita menos negrita más negrita K elevado a negrita más negrita más negrita OH elevado a negrita menos negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita espacio negrita KNO subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice$

3. ¿Qué tipo de reacción se produce entre el óxido de azufre y el agua y el dióxido de azufre y el agua?

El tipo de reacción es de combinación. El óxido de azufre SO y el dióxido de azufre SO₂ se combinan con el agua para formar ácido sulfúrico H₂SO₄ y ácido sulfuroso H₂SO₃, respectivamente:

$negrita SO subíndice negrita 2 negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita 2 negrita SO subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita Dióxido negrita espacio negrita de negrita espacio negrita azufre negrita espacio negrita más negrita agua negrita flecha derecha negrita ácido negrita espacio negrita sulfuroso negrita SO negrita más negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita 2 negrita SO subíndice negrita 4 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita Óxido negrita espacio negrita de negrita espacio negrita azufre negrita espacio negrita más negrita espacio negrita agua negrita flecha derecha negrita ácido negrita espacio negrita sulfúrico$

Las erupciones volcánicas y las industrias que procesan combustibles fósiles liberan óxidos de azufre que reaccionan con el agua produciendo la lluvia ácida.

4. ¿Qué tipo de reacción se produce entre el sodio y el cloro?

La sal común o cloruro de sodio NaCl se forma por la reacción del sodio Na y el gas cloro Cl₂:

$negrita 2 negrita Na subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita Cl subíndice negrita 2 negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita 2 negrita NaCl subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice$

Esta es una reacción de óxido-reducción y de combinación.

El sodio sólido reacciona con moléculas de cloro diatómicas, para formar el sólido iónico NaCl, que contienen iones Na⁺ y Cl^-. En este caso, el Na es el agente reductor o la especie oxidada porque aporta su electrón y el Cl₂ es el agente oxidante o la especie reducida porque gana los electrones.

5. ¿Qué tipo de reacción es la siguiente?

$negrita CH subíndice negrita 4 negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice blanco negrita más negrita espacio negrita 2 negrita O subíndice negrita 2 negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita CO subíndice negrita 2 negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita espacio negrita 2 negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita Metano negrita espacio negrita más negrita espacio negrita oxígeno negrita espacio negrita flecha derecha negrita dióxido negrita espacio negrita de negrita espacio negrita carbono negrita espacio negrita más negrita espacio negrita agua$

Esta es una reacción de combustión del metano, que también es una reacción de oxidación-reducción porque hay transferencia de electrones. El carbono C experimenta un cambio en su estado de oxidación de -4 en CH₄ a +4 en CO₂:

$negrita C elevado a negrita menos negrita 4 fin elevado negrita H subíndice negrita 4 superíndice blanco negrita flecha derecha negrita C elevado a negrita más negrita 4 fin elevado negrita O subíndice negrita 2 negrita espacio negrita más negrita 8 negrita e elevado a negrita menos$

Por otro lado, el oxígeno cambia de estado de oxidación de 0 en O₂ a -2 en el agua y CO₂, con una ganancia de dos electrones por átomo:

$negrita 2 negrita O subíndice negrita 2 superíndice negrita 0 negrita espacio negrita más negrita espacio negrita 8 negrita e elevado a negrita menos negrita flecha derecha negrita CO subíndice negrita 2 superíndice negrita menos negrita 2 fin superíndice negrita espacio negrita más negrita espacio negrita 2 negrita H subíndice negrita 2 negrita O elevado a negrita menos negrita 2 fin elevado$

En esta reacción el agente reductor es el metano CH₄ que es el compuesto completo, y el agente oxidante es el oxígeno O₂. El hidrógeno no cambia su estado de oxidación y no participa en el proceso de transferencia de electrones.

Referencia

Atkins, P. Jones, L., Laverman, L. (2016) Chemical Principles-The quest for insight. 7th ed. W.H.Freeman. NY.

Rosenberg, J.L., Epstein, L.M., Krieger, P.J. (2007) Schaum's outline of Theory and problems of College Chemistry 9th ed. McGraw-Hill. NY.

Zumdahl, S. S., Zumdahl, S.A. (2014) Chemistry. 9.ª ed. Brooks/Cole