Os 14 tipos de reações químicas principais



O tipos de reações químicas pode ser classificado em relação à energia, velocidade, tipo de alteração, às partículas que foram modificadas e à direção.

Uma reação química, como tal, representa uma transformação atômica ou molecular que pode acontecer em um meio líquido, sólido ou gasoso. Por sua vez, essa troca pode envolver uma reconfiguração em termos de propriedades físicas, como a criação de uma cor sólida e mutável, a liberação ou a absorção de calor, a geração de gases, entre outros processos.

O mundo ao nosso redor é composto por uma grande variedade de elementos, substâncias e partículas que interagem constantemente entre si. Essas mudanças na matéria ou no estado físico das coisas são fundamentais para os processos que governam a humanidade. Conhecê-los é uma parte importante para entender sua dinâmica e sua influência.

As substâncias que atuam nessa mudança química ou fenômeno químico são chamadas de reagentes ou reagentes e geram outra classe de compostos que diferem dos originais, chamados produtos. Eles são representados em equações que vão da esquerda para a direita através de uma seta que indica a direção na qual a reação acontece.

Para entender melhor como diferentes reações químicas se comportam, foi necessário classificá-las de acordo com critérios específicos. Um modo tradicional de englobá-los é o seguinte: em relação à energia, velocidade, tipo de alteração, às partículas que foram modificadas e à direção.

Classificação dos tipos de reações químicas

Troca de energia

Esta seção ilustra as reações químicas que foram catalogadas levando em consideração a liberação ou absorção de calor. Esse tipo de transformação de energia é dividido em duas classes:

  • Exotérmico. Esse tipo de reação pode incluir outras, pois envolvem a liberação de energia ou entalpia. Observa-se na queima de combustíveis, já que a redistribuição dos elos pode gerar luz, som, eletricidade ou calor. Embora precisem de calor para quebrar, a combinação de elementos causa mais energia.
  • Endotérmico. Esse tipo de reação química se distingue pela absorção de energia. Esta contribuição do calor é necessária para quebrar as ligações e obter o produto desejado. Em alguns casos, a temperatura ambiente não é suficiente, por isso é necessário aquecer a mistura.

Reações cinéticas

Embora o conceito de cinética esteja relacionado ao movimento, neste contexto ele nos diz a velocidade na qual a transformação ocorre. Nesse sentido, os tipos de reações são os seguintes:

  • Lentas. Esse tipo de reação pode durar horas e até anos devido ao tipo de interação entre os vários componentes.
  • Rápido. Eles geralmente ocorrem de maneira muito rápida, de alguns milésimos de segundo a alguns minutos.

A cinética química é a área que estuda a velocidade das reações químicas dentro de vários sistemas ou meios. Este tipo de transformações pode ser alterado por uma grande variedade de fatores, entre os quais podemos destacar o seguinte:

  • Concentração reagente. Enquanto houver uma maior concentração destes, a reação será mais rápida. Como a maioria das alterações químicas ocorre em solução, a molaridade é usada para isso. Para fazer com que as moléculas colidam umas com as outras, é importante determinar a concentração de moles e o tamanho do recipiente.
  • A temperatura envolvida. À medida que a temperatura do processo aumenta, a reação adquire maior velocidade. Essa aceleração causa uma ativação, que por sua vez permite quebrar os links. É indubitavelmente o fator mais preponderante nesse sentido, pois as leis da velocidade estão sujeitas à sua presença ou ausência.
  • Presença de um catalisador. Quando substâncias catalíticas são usadas, a maioria das transformações moleculares ocorre em um ritmo mais rápido. Além disso, os catalisadores funcionam como produtos e reagentes, portanto, uma dose pequena é suficiente para conduzir o processo. O detalhe é que cada reação requer um catalisador específico.
  • Superfície de catalisadores ou reagentes. Substâncias que experimentam um aumento na área de superfície na fase sólida tendem a ser realizadas mais rapidamente. Isto implica que um número de peças agem mais lentamente do que a mesma quantidade de pó fino. Por esta razão, os catalisadores com a referida composição são aplicados.

Direção da reação

As reações acontecem em certo sentido dependendo da equação que indica como a transformação dos elementos envolvidos irá acontecer. Certas mudanças químicas tendem a ocorrer em uma única direção ou em ambas ao mesmo tempo. Seguindo essa ideia, existem dois tipos de fenômenos químicos que podem acontecer:

  • Reações irreversíveis. Nesse tipo de transformação, o produto não pode mais retornar ao seu estado inicial. Ou seja, as substâncias que entram em contato e emitem vapores ou são precipitadas, permanecem alteradas.Neste caso, a reação acontece de reagentes para produtos.
  • Reações irreversíveis. Ao contrário do conceito anterior, as substâncias que entram em contato para formar um composto podem retornar ao estado inicial. Para que isso aconteça, um catalisador ou a presença de calor é muitas vezes necessária. Neste caso, a reação acontece de produtos para reagentes.

Modificação de partículas

Nesta categoria, o princípio predominante é a troca no nível molecular para formar compostos que exibam outra natureza. Portanto, as reações envolvidas são nomeadas da seguinte forma:

  • De síntese ou combinação. Esse cenário envolve duas ou mais substâncias que, quando combinadas, geram um produto diferente com maior complexidade. Geralmente é representado da seguinte maneira: A + B → AB. Há uma diferenciação em termos da denominação, já que na combinação podem existir quaisquer dois elementos, enquanto a síntese requer elementos puros.
  • Decomposição. Como o nome indica, durante esta mudança química o produto gerado é dividido em 2 ou mais substâncias que são mais simples. Usando sua representação, pode-se observar o seguinte: AB → A + B. Em resumo, um reagente é usado para obter vários produtos.
  • Mover ou substituir. Nesse tipo de reação há a substituição de um elemento ou átomo por outro mais reativo em um composto. Isso é aplicado para criar um novo produto mais simples movendo um átomo. A representação como uma equação pode ser vista da seguinte forma: A + BC → AC + B
  • Dupla substituição ou deslocamento. Emulando o fenômeno químico anterior, neste caso há dois compostos que trocam átomos para produzir duas novas substâncias. Estes são geralmente produzidos em um meio aquoso com compostos iônicos, o que gera precipitação, gás ou água. A equação é assim: AB + CD → AD + CB.

Transferência de partículas

As reacções químicas representam vários fenómenos de troca, especialmente ao nível molecular. Quando um íon ou um elétron é cedido ou absorvido entre duas substâncias diferentes, ele dá origem a outra classe de transformações que são devidamente catalogadas.

Precipitação

Durante este tipo de reação, os íons são trocados entre os compostos. Geralmente ocorre em meio aquoso com a presença de substâncias iônicas. Uma vez iniciado o processo, um ânion e um cátion se juntam, o que gera um composto insolúvel. Precipitação leva à criação de produtos em estado sólido.

Reação ácido-base (prótons)

Tomando a teoria de Arrhenius como sua fundação devido à sua natureza didática, um ácido é uma substância que permite a liberação de um próton. Por outro lado, uma base também é capaz de produzir íons semelhantes a hidróxido. Isto implica que as substâncias ácidas se combinam com um hidroxilo para formar água e os restantes iões formarão um sal. Também é conhecido como uma reação de neutralização.

Redução da oxidação ou reação redox (elétrons)

Esse tipo de alteração química é caracterizado pela verificação da transferência de elétrons entre os reagentes. Essa observação é observável pelo número de oxidação. Caso haja um ganho de elétrons, o número diminuirá e, portanto, entende-se que ele foi reduzido. Por outro lado, se o número aumenta, é considerado como uma oxidação.

Combustões

Relacionado ao acima, esses processos de troca são distinguidos por substâncias que são oxidadas (combustíveis) e aquelas que são reduzidas (oxidantes). Essa interação libera uma grande quantidade de energia, que por sua vez forma gases. Um exemplo clássico é a combustão de hidrocarbonetos, na qual o carbono é convertido em dióxido de carbono e hidrogênio em água.

Outras reações importantes

Respirando

Essa reação química, essencial para a vida, ocorre no nível celular. Envolve a oxidação exotérmica de certos compostos orgânicos para gerar energia, que deve ser usada para realizar os processos metabólicos.

Fotossíntese

Neste caso, refere-se a um processo bem conhecido que as plantas correm para extrair matéria orgânica da luz solar, água e sais. O princípio está na transformação da energia solar em energia química, que se acumula nas células ATP, responsáveis ​​pela síntese de compostos orgânicos.

Chuva ácida

Os subprodutos gerados pelos diversos tipos de indústrias, juntamente com a geração de eletricidade, produzem enxofre e óxidos de nitrogênio que acabam na atmosfera. Seja por um efeito de oxidação no ar ou por emissão direta, espécies SO são criadas3 e não2que, em contato com a umidade, formam ácido nítrico e ácido sulfúrico.

Efeito estufa

A pequena proporção de CO2 na atmosfera terrestre é responsável por manter uma temperatura constante do planeta. À medida que esse gás se acumula na atmosfera, gera um efeito estufa que aquece a terra. Embora seja um processo necessário, sua alteração traz mudanças climáticas inesperadas.

Reações aeróbicas e anaeróbicas

Quando o conceito de aeróbico está relacionado, isso implica que dentro da transformação a presença de oxigênio será necessária para que a reação ocorra. Caso contrário, quando há ausência de oxigênio durante o processo, é considerado um evento anaeróbico.

Em termos mais simples, durante uma sessão de exercícios aeróbicos que exigem muito tempo, a energia é obtida através do oxigênio que é respirado. Esse elemento é incorporado aos músculos através do sangue, o que produz uma troca química com os nutrientes, que geram energia.

Por outro lado, quando o exercício realizado é de natureza anaeróbica, a energia necessária é por um curto período de tempo. Para obtê-lo, os carboidratos e gorduras sofrem uma decomposição química, que produz a energia necessária. Nesse caso, a reação não requer a presença de oxigênio para que o processo funcione corretamente.

Fatores influentes em reações químicas

Como qualquer processo que é enquadrado dentro de um contexto de manipulação, o ambiente desempenha um papel fundamental, bem como outros fatores relacionados aos fenômenos químicos. Além de acelerar, desacelerar ou provocar a reação desejada, a recriação das condições ideais requer o controle de todas as variáveis ​​que poderiam alterar o resultado desejado.

Um dos fatores mais importantes é a luz, que é essencial para certos tipos de reações químicas, como as de dissociação. Não só funciona como um gatilho, mas também pode ter um efeito adverso em algumas substâncias, como os ácidos, cuja exposição os degrada. Devido a esta fotossensibilidade, eles são protegidos por embalagens escuras.

Da mesma forma, a eletricidade expressa como corrente com uma carga específica pode permitir a dissociação de diferentes substâncias, especialmente aquelas que são dissolvidas na água. Isso gera um fenômeno químico conhecido como eletrólise, que também está presente na combinação de alguns gases.

Relacionada ao meio aquoso, a umidade contém qualidades que lhe permitem agir tanto como ácido quanto como base, o que permite alterar sua composição. Isso facilita as mudanças químicas, funcionando como um solvente ou facilitando a incorporação de eletricidade durante a reação.

Na química orgânica, os fermentos têm um papel preponderante para gerar efeitos importantes relacionados às reações químicas. Estas substâncias orgânicas permitem a combinação, dissociação e interação entre diferentes compostos. Fermentação é essencialmente um processo que ocorre entre elementos de natureza orgânica. 

Referências

  1. Restrepo, Javier F. (2015). Quarto período. Reações químicas e estequiometria. Web: es.slideshare.net
  2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Tipos de reações químicas. Faculdade de Ciências Exatas e Naturais. Universidade de Antioquia. Web: aprendeenlinea.udea.edu.co
  3. Gómez Quintero, Claudia S. Notas sobre processos químicos para engenharia de sistemas. Cap. 7, cinética de reação e reatores químicos. Universidade dos Andes. Web: webdelprofesor.ula.ve
  4. Professora on-line (2015). Mudanças químicas na matéria. Web: www.profesorenlinea.com.
  5. Martínez José (2013). Reações endotérmicas e exotérmicas. Web: es.slideshare.net
  6. Trecho (sem autor ou data). As reações químicas 1º de Bachillerato. Web: recursostic.educación.es.