Reacción Química
Una reacción química es un proceso en el que las sustancias se transforman en sustancias diferentes al romperse y formarse enlaces químicos.
Definition
Una reacción química es cuando las sustancias se transforman en sustancias nuevas a medida que los átomos se reorganizan en combinaciones diferentes. Los reactivos se transforman en productos con identidades químicas diferentes a medida que los enlaces se rompen y se forman nuevos; los átomos ni se crean ni se destruyen, así que la masa se conserva, y los tipos comunes incluyen síntesis, descomposición, sustitución simple, sustitución doble y combustión, todos descritos por ecuaciones químicas. A nivel de electrones, una reacción redistribuye electrones entre átomos a través de uno o más pasos elementales que conforman un mecanismo, pasando por un estado de transición cuya energía por encima de los reactivos es la energía de activación. El cambio de entalpía total es igual a la diferencia entre las energías de enlace rotas y formadas, y si una reacción procede y hasta qué punto depende de la termodinámica ($\Delta G$), mientras que qué tan rápido procede depende de la cinética.
Example
Cuando la madera se quema se convierte en ceniza, humo y gases, y cuando el hierro se oxida el metal brillante se convierte en óxido escamoso naranja; ambas son reacciones químicas. El hidrógeno y el oxígeno reaccionan para formar agua, $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$, y el bicarbonato de sodio y el vinagre reaccionan para liberar gas dióxido de carbono: $NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O + CO_2$. La combustión del metano, $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$, libera $890\text{ kJ}$ por mol de metano, y sin embargo el gas natural se queda en una tubería indefinidamente sin reaccionar porque su energía de activación es alta; una chispa proporciona suficiente energía para iniciar la cadena, y el calor liberado luego la sostiene.
Key Insight
Las pistas de que ocurrió una reacción incluyen un cambio de color, burbujas, calor o luz liberados, o un sólido nuevo formándose, mientras que derretirse o disolverse no son reacciones. Los productos pueden verse completamente distintos de los reactivos: dos gases explosivos o inflamables, hidrógeno y oxígeno, se combinan para hacer agua, la sustancia que usamos para apagar incendios. Toda reacción es en principio reversible, y muchas alcanzan un equilibrio donde las tasas hacia adelante y hacia atrás coinciden, así que "llega a completarse" significa que el equilibrio se ubica tan lejos hacia los productos que los reactivos están efectivamente agotados, no que la reacción inversa sea imposible.