¿Cuántos tipos de reacciones químicas existen?

Hay muchas formas de catalogar las reacciones químicas. Aquí se describen fundamentalmente dos formas de clasificación: atendiendo al criterio que indica el tipo de partícula intercambiada y de acuerdo con el tipo de transformación que ocurre.

En función del tipo de partícula intercambiada, las reacciones se clasifican en reacciones de oxido-reducción y reacciones ácido-base.

Reacciones de oxidación-reducción o redox

En las reacciones de oxidación reducción (redox) se produce un cambio de número de oxidación. Las reacciones redox implican una transferencia de electrones entre una especie química que los pierde, y por tanto se oxida, y otra que los toma y, con ello, se reduce. En la mayoría de los casos, las reacciones redox liberan una gran cantidad de energía, es decir, son reacciones exotérmicas.

Entre las reacciones de oxidación-reducción tenemos:

• Reacciones de combustión: es una reacción redox en la que un compuesto orgánico se oxida y el oxígeno molecular se reduce. Generalmente se forman dióxido de carbono y agua. Una forma general de reacción de combustión es:

hidrocarburo + oxígeno → dióxido de carbono + agua + calor

• Reacciones de fermentación: es un tipo de reacción de oxidación reducción en la que un compuesto orgánico se degrada para dar lugar a otros compuestos más sencillos. En este proceso los electrones pasan desde un intermediario orgánico (que actúa como dador de electrones) hasta otro intermediario orgánico que actúa como receptor electrónico. En la elaboración de la cerveza y en la fabricación del pan ocurren reacciones de fermentación. Este procedimiento requiere de las levaduras que se alimentan del azúcar, rompiéndolas con la ayuda de enzimas, produciendo alcohol y una considerable cantidad de dióxido de carbono (CO₂) y calor (levaduras + azúcares = alcohol + dióxido de carbono + calor).

C₆H₁₂O₆  → CH₃ CH₂OH  + CO₂ + calor

• Reacciones de oxidación de metales: Son descritas comúnmente como la degradación de ciertos materiales, especialmente metálicos, por acción del oxígeno sobre ellos. En este tipo de reacción química, un ion reactivo cambia de lugar con otro.

Las reacciones ácido-base

Son las que tienen lugar entre un ácido y una base produciendo sal; también se definen como aquellas en las que se transfieren protones (H+) de una especie química a otra. El ácido es un compuesto que actúa como donador de protones o como aceptor de electrones. La base es un compuesto que actúa como aceptor de protones o como donador de electrones. La forma general de la reacción es:

AX (ácido) + B (base) ↔ AB (ácido) + X (base)

Una reacción de ácido base que se conoce desde hace más de 4500 años es la elaboración del jabón, que se obtiene al reaccionar un ácido con una base. Los ácidos que se utilizan para su elaboración se extraen de los aceites vegetales, como los de maíz, palma y coco; también se utilizan grasas animales como la manteca de cerdo. Las bases utilizadas para elaborar el jabón son el hidróxido de sodio o el hidróxido de potasio.

Las reacciones ácido – base producen unas reacciones de neutralización y pueden darse entre:

• Un ácido fuerte y una base fuerte. Cuando se mezclan un ácido y una base fuerte, como, por ejemplo, el ácido clorhídrico (HCl) y el hidróxido de sodio (NaOH), la especie que quedará en disolución será la que esté en mayor cantidad respecto de la otra.
• Un ácido débil y una base fuerte. Cuando se mezcla, por ejemplo, el ácido acético (CH₃COOH) y el hidróxido de sodio (NaOH), la disolución será básica, ya que será la base la que permanezca en la reacción.
• Un ácido fuerte y una base débil. Como el ácido clorhídrico (HCl)con el amoníaco (NH₃ ), este último será neutralizado completamente, mientras que permanecerá en disolución una porción del ácido clorhídrico.
• Un ácido débil y una base débil. El ejemplo es el ácido acético (CH₃COOH) con una base débil como el amoníaco (NH₃), la acidez de una disolución dependerá de la constante de acidez del ácido débil y de las concentraciones tanto de la base como del ácido.

Otra forma de clasificar las reacciones químicas

De acuerdo con el tipo de transformación que ocurre, a saber:

• Reacción de síntesis, también conocida como reacciones de adición.
  En esta reacción, los reactivos se combinan para formar un producto más complejo. A menudo hay dos o más reactivos para formar un solo producto. La reacción general toma la forma:
  A + B → AB
• Reacción de descomposición, a veces llamada reacciones de análisis.
  En este tipo de reacción, una sustancia se rompe en sus componentes simples.  La reacción química general es:
  AB → A + B
• Reacciones de desplazamiento simple, también llamadas reacciones de reemplazo simple ode sustitución. Ocurren cuando dos elementos intercambian sus lugares respectivos dentro de un mismo compuesto. Es decir, un elemento sustituye a otro en su exacto lugar de la fórmula, balanceando sus respectivas cargas eléctricas con otros átomos según convenga. La forma general de la reacción es:
  A + BC → B + AC
• Reacciones de doble desplazamiento, también llamadas de doble reemplazo. En este tipo de reacción, tanto los cationes como los aniones intercambian lugares, según la reacción general:
  AB + CD → AD + CB

Una reacción puede estar incluida en más de una categoría, por ejemplo, una reacción puede ser tanto una reacción ácido-base como una reacción de doble desplazamiento.

Fuentes

• Burriel Martí, F.; Arribas Jimeno, S.; Lucena Conde, F.; Hernández Méndez, J.(2007). “Química analítica cualitativa”. Editorial Paraninfo.
• John William Hill y Doris K Kolb. (1999). “Química para el nuevo milenio”. México: Prentice Hall.
• Víctor Ramírez Regalado. (2015). «Química – Serie bachillerato patria». México: Grupo editorial Patria.