Câte tipuri de reacții chimice există?

Există multe modalități de catalogare a reacțiilor chimice . Aici sunt descrise practic două forme de clasificare: după criteriile care indică tipul de particule schimbate și după tipul de transformare care are loc .

În funcție de tipul de particule schimbate, reacțiile sunt clasificate în reacții de oxidare-reducere și reacții acido-bazice.

Reacții de oxidare-reducere sau redox

În reacțiile de oxidare-reducere (redox), are loc o modificare a numărului de oxidare . Reacțiile redox presupun un transfer de electroni între o specie chimică care îi pierde, și deci se oxidează, și alta care îi preia și, odată cu ea, se reduce. În majoritatea cazurilor, reacțiile redox eliberează o cantitate mare de energie, adică sunt reacții exoterme.

Dintre reacțiile de oxidare-reducere avem:

• Reacții de ardere: este o reacție redox în care se oxidează un compus organic și se reduce oxigenul molecular. De obicei se formează dioxid de carbon și apă. O formă generală de reacție de ardere este:

hidrocarbură + oxigen → dioxid de carbon + apă + căldură

• Reacții de fermentație: este un tip de reacție de oxidare-reducere în care un compus organic se degradează pentru a da naștere la alți compuși mai simpli. În acest proces, electronii trec de la un intermediar organic (care acționează ca un donor de electroni) la un alt intermediar organic care acționează ca un acceptor electronic. La fabricarea berii și la fabricarea pâinii apar reacții de fermentație. Acest procedeu necesită drojdii care se hrănesc cu zahăr, descompunându-l cu ajutorul enzimelor, producând alcool și o cantitate considerabilă de dioxid de carbon (CO 2 ₎ și căldură (drojdii + zaharuri = alcool + dioxid de carbon + căldură).

C ₆ H ₁₂ O ₆   → CH ₃ CH ₂ OH + CO ₂ + căldură

• Reacții de oxidare a metalelor: sunt descrise în mod obișnuit ca degradarea anumitor materiale, în special a metalelor, prin acțiunea oxigenului asupra acestora. În acest tip de reacție chimică, un ion reactant își schimbă locul cu altul.

Reacții acido-bazice

Sunt cele care au loc între un acid și o sare producătoare de bază; Ele sunt, de asemenea, definite ca acelea în care protonii (H+) sunt transferați de la o specie chimică la alta. Acidul este un compus care acționează fie ca donor de protoni, fie ca acceptor de electroni. Baza este un compus care acționează fie ca acceptor de protoni, fie ca donor de electroni. Forma generală a reacției este:

AX (acid) + B (bază) ↔ AB (acid) + X (bază)

O reacție acido-bază care este cunoscută de mai bine de 4.500 de ani este fabricarea săpunului, care se obține prin reacția unui acid cu o bază. Acizii folosiți pentru a-l face sunt extrași din uleiuri vegetale, precum porumb, palmier și nucă de cocos; se mai folosesc grasimi animale precum untura. Bazele folosite la fabricarea săpunului sunt hidroxidul de sodiu sau hidroxidul de potasiu.

Reacțiile acido-bazice produc reacții de neutralizare și pot avea loc între:

• Un acid puternic și o bază puternică . Atunci când se amestecă un acid și o bază tare, precum acidul clorhidric (HCl) și hidroxidul de sodiu (NaOH), speciile care vor rămâne în soluție vor fi cele care se află în cantitate mai mare decât cealaltă.
• Un acid slab și o bază puternică . Când se amestecă, de exemplu, acid acetic (CH₃COOH) și hidroxid de sodiu (NaOH), soluția va fi bazică, deoarece va fi baza care rămâne în reacție.
• Un acid puternic și o bază slabă . La fel ca acidul clorhidric (HCl) cu amoniacul (NH ₃ ), acesta din urmă va fi complet neutralizat, în timp ce o parte din acidul clorhidric va rămâne în soluție.
• Un acid slab și o bază slabă . Exemplul este acidul acetic (CH₃COOH) cu o bază slabă cum ar fi amoniacul (NH3 ₎ , aciditatea unei soluții va depinde de constanta de aciditate a acidului slab și de concentrațiile atât ale bazei, cât și ale acidului.

Un alt mod de a clasifica reacțiile chimice

După tipul de transformare care are loc și anume:

• Reacția de sinteză , cunoscută și sub denumirea de reacții de adiție.
  În această reacție, reactanții se combină pentru a forma un produs mai complex. Adesea, există doi sau mai mulți reactanți pentru a forma un singur produs. Reacția globală ia forma:
  A + B → AB
• Reacție de descompunere , uneori numită reacții de analiză.
  În acest tip de reacție, o substanță este divizată în componentele sale simple. Reacția chimică generală este:
  AB → A + B
• Reacții simple de deplasare , numite și reacții simple de înlocuire sau substituție. Ele apar atunci când două elemente își schimbă locurile respective în cadrul aceluiași compus. Adică, un element îl înlocuiește pe altul în locul său exact în formulă, echilibrând sarcinile electrice respective cu alți atomi, după caz. Forma generală a reacției este:
  A + BC → B + AC
• Reacții de deplasare dublă , numite și înlocuire dublă. În acest tip de reacție, atât cationii, cât și anionii fac schimb de locuri, conform reacției generale:
  AB + CD → AD + CB

O reacție se poate încadra în mai multe categorii, de exemplu, o reacție poate fi atât o reacție acido-bazică, cât și o reacție cu dublă deplasare.

Surse

• Burriel Marti, F.; Arribas Jimeno, S.; Lucena Conde, F.; Hernandez Mendez, J. (2007). „Chimie analitică calitativă”. Editorial Paraninfo.
• John William Hill și Doris K Kolb. (1999). „Chimie pentru noul mileniu”. Mexic: Prentice Hall.
• Victor Ramirez Regalado. (2015). „Seria Chimie – Liceul Patria”. Mexic: Patria publishing group.