Tipos de reacciones químicas

Fecha de publicación

diciembre, 2025

NotaCompletar esta clase te permitirá:

CN.Q.5.1.14. Comparar los tipos de reacciones químicas: combinación, descomposición, desplazamiento, exotérmicas y endotérmicas, partiendo de la experimentación, análisis e interpretación de los datos registrados y la complementación de información bibliográfica y procedente de las TIC.

Profesor: Marcelo Amores Palma

Imaginemos que podemos ver los átomos moverse, reorganizarse y transformarse ante nuestros ojos. Cada vez que encendemos un fósforo, cocinamos un alimento o hacemos burbujas en una bebida carbonatada, estamos siendo testigos de reacciones químicas: procesos en los que la materia cambia, se combina, se descompone o intercambia energía. Hoy vamos a explorar cómo ocurren estas transformaciones, cómo podemos clasificarlas y qué nos dicen sobre la energía que liberan o absorben. A través de experimentos sencillos y observaciones directas, descubriremos cómo los elementos se enlazan para formar nuevas sustancias y cómo podemos predecir el comportamiento de estas reacciones mediante la transferencia de energía y la acción de los catalizadores. ¿Estamos listos para mirar más allá de lo visible y entender la danza de los átomos?

Las reacciones químicas se clasifican de acuerdo con la necesidad de estudio. La obtención o síntesis de un compuesto químico puede realizarse a través de diferentes reacciones químicas, que dependen de los reactivos con que se cuenta y de los productos que se esperan. Los reactivos son las sustancias que reaccionan y se transforman, y los productos son las sustancias que se obtienen al final de la reacción.
# Instalar si es necesario
if (!require("plotly")) install.packages("plotly")
Cargando paquete requerido: plotly
Warning: package 'plotly' was built under R version 4.4.3
Cargando paquete requerido: ggplot2
Warning: package 'ggplot2' was built under R version 4.4.3

Adjuntando el paquete: 'plotly'
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    last_plot
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    filter
The following object is masked from 'package:graphics':

    layout
library(plotly)

# Datos jerárquicos
labels <- c(
  "Reacciones\nQuímicas",                   # Nivel 0 (raíz)

  # Nivel 1
  "Reactivos y\nproductos", 
  "Intercambio\nde energía", 
  "Rapidez", 
  "Reversibilidad",  

  # Nivel 2: Reactivos y productos
  "Síntesis\nej: formación del agua\n(H + O)", 
  "Descomposición\nej: ruptura del peróxido\nde hidrógeno\n(H₂O₂)", 
  "Desplazamiento\nej: zinc desplaza \nal hidrógeno\n(Zn + HCl)", 
  "Doble desplazamiento\nej: intercambio iónico\n(NaCl + AgNO₃)",

  # Nivel 2: Intercambio de energía
  "Exotérmicas\nej: combustión\n(C + O)", 
  "Endotérmicas\nej: fotosíntesis\n(CO₂ + H₂O)",

  # Nivel 2: Rapidez
  "Lentas\nej: oxidación del \nhierro\n(Fe + O)", 
  "Rápidas\nej: explosión\n(reacción súbita)",

  # Nivel 2: Reversibilidad
  "Reversibles\nej: síntesis del \namoníaco\n(N + H)", 
  "Irreversibles\nej: combustión\n(C + O)"
)


parents <- c(
  "", 
  "Reacciones\nQuímicas", "Reacciones\nQuímicas", "Reacciones\nQuímicas", "Reacciones\nQuímicas",
  "Reactivos y\nproductos", "Reactivos y\nproductos", "Reactivos y\nproductos", "Reactivos y\nproductos",
  "Intercambio\nde energía", "Intercambio\nde energía",
  "Rapidez", "Rapidez",
  "Reversibilidad", "Reversibilidad"
)

# Asignamos valores iguales a las hojas (tipos) y a los padres la suma de sus hijos
values <- c(
  14,   # Raíz: suma de todas las hojas
  4, 2, 2, 2,  # Nivel 1: número de hijos
  1, 1, 1, 1,  # Nivel 2: Reactivos
  1, 1,        # Nivel 2: Energía
  1, 1,        # Nivel 2: Rapidez
  1, 1         # Nivel 2: Reversibilidad
)

# Colores por nivel
colors <- c(
  "#2E86C1",                               # Raíz: azul
  "#28B463", "#28B463", "#28B463", "#28B463",  # Nivel 1: verde
  "#D35400", "#D35400", "#D35400", "#D35400",  # Nivel 2: naranja
  "#D35400", "#D35400",                        # Nivel 2: naranja
  "#D35400", "#D35400",                        # Nivel 2: naranja
  "#D35400", "#D35400"                         # Nivel 2: naranja
)

# Crear diagrama radial
fig <- plot_ly(
  type = "sunburst",
  labels = labels,
  parents = parents,
  values = values,
  branchvalues = "total",
  textinfo = "label",
  insidetextorientation = "horizontal",
  marker = list(
    colors = colors,
    line = list(width = 2, color = "white")
  ),
  hoverinfo = "label+percent parent+value",
  textfont = list(size = 14, family = "Arial", color = "white"),
  hoverlabel = list(bgcolor = "black", font = list(color = "white"))
)

fig <- fig %>% layout(
  title = list(
    text = "<b>Clasificación de Reacciones Químicas",
    font = list(size = 20, family = "Arial"),
    x = 0.5,
    y = 0.95
  ),
  margin = list(t = 100, b = 20, l = 20, r = 20),
  sunburstcolorway = colors,
  paper_bgcolor = "#F8F9F9"
)

# Añadir anotación con créditos
fig <- fig %>% add_annotations(
  x = 1,
  y = -0.05,
  text = "Elaborado por: Marcelo Amores Palma",
  showarrow = FALSE,
  font = list(size = 10, color = "gray50"),
  xref = "paper",
  yref = "paper",
  xanchor = "right"
)

fig
Warning: 'layout' objects don't have these attributes: 'sunburstcolorway'
Valid attributes include:
'_deprecated', 'activeshape', 'annotations', 'autosize', 'autotypenumbers', 'calendar', 'clickmode', 'coloraxis', 'colorscale', 'colorway', 'computed', 'datarevision', 'dragmode', 'editrevision', 'editType', 'font', 'geo', 'grid', 'height', 'hidesources', 'hoverdistance', 'hoverlabel', 'hovermode', 'images', 'legend', 'mapbox', 'margin', 'meta', 'metasrc', 'modebar', 'newshape', 'paper_bgcolor', 'plot_bgcolor', 'polar', 'scene', 'selectdirection', 'selectionrevision', 'separators', 'shapes', 'showlegend', 'sliders', 'smith', 'spikedistance', 'template', 'ternary', 'title', 'transition', 'uirevision', 'uniformtext', 'updatemenus', 'width', 'xaxis', 'yaxis', 'boxmode', 'barmode', 'bargap', 'mapType'

Tipos de reacciones en función de los reactivos y productos

Reacciones de combinación

Una reacción de síntesis por excelencia es la combinación.

son aquellas en que el compuesto se forma a partir de la reacción de los elementos que lo conforman:

\[ 2\,\text{Na} \,(s) + \text{Cl}_{2}\,(g) \rightarrow 2\,\text{NaCl}\,(s) \]

Por ejemplo la síntesis del cloruro de sodio a partir del cloro (anión cloruro) y el sodio (catión sodio).

Los compuestos químicos también pueden obtenerse mediante otras reacciones químicas:

Reacciones de descomposición

son aquellas en que el compuesto se forma a partir de la disgregación de una molécula más compleja:

\[ 2\text{NaClO} \rightarrow 2\text{NaCl}+\text{O}_{2} \]

Por ejemplo la descomposición del hipoclorito de sodio a cloruro de sodio que también libera oxígeno molecular.

Reacciones de desplazamiento

suceden cuando existe un intercambio de átomos entre moléculas. Se clasifica en dos tipos:

Desplazamiento simple

si una molécula incorpora un átomo o grupo atómico, dejando libre una de sus partes

\[ 2\text{NaI}+\text{Cl}_{2} \rightarrow 2\text{NaCl}+\text{I}_{2} \]

Por ejemplo: una reacción de un yoduro a cloruro, en la que el yodo es desplazado por el cloro, formando cloruro de sodio y liberándose yodo molecular.

Desplazamiento doble

si entre dos moléculas se intercambian átomos o grupos atómicos

\[ \text{Na}_{2}{SO}_{4}+\text{FeCl}_{2} \rightarrow \text{FeSO}_{4} + 2\text{NaCl} \]

Por ejemplo: una reacción en la que el sulfato de sodio y el cloruro de hierro intercambian iones para formar sulfato de hierro y cloruro de sodio.

En cada una de las reacciones anteriores se ha obtenido la sal de mesa, cloruro de sodio, NaCl, a partir de diferentes reactivos.

Reacciones endotérmicas y exotérmicas

En todas las reacciones químicas hay un intercambio de energía entre los reactivos y los productos. La formación de compuestos se produce en función de la energía que requieren para su producción o la energía que liberan al formarse.

Una reacción química se considera un sistema con intercambio de energía. Una reacción química es un sistema en donde la energía puede ingresar o salir.

La energía producida o absorbida en una reacción química se llama entalpía; su símbolo es ∆H.

Tipos de reacciones por intercambio de energía

Exotérmica

Las reacciones químicas que liberan energía se llaman reacciones exotérmicas, esto quiere decir que la energía está saliendo del sistema y que las sustancias que se forman están perdiendo energía.

La energía perdida puede manifestarse de diferentes formas: calor, luz, sonido, electricidad.

Cuando se juntan elementos con alto potencial de ionización y alta electronegatividad, se produce energía.

Para expresar que el sistema está perdiendo energía se escribe (–∆H).

Cuando quemamos un fósforo o un papel estamos en presencia de una reacción exotérmica.

La energía que pierden o desprenden las sustancias en una reacción química puede ser aprovechada por el ser humano para sus distintas actividades.

Endotérmicas

En las reacciones donde las sustancias ganan energía, se utiliza (+∆H), y se las llama reacciones endotérmicas. La energía requerida por estas reacciones puede ser tomada del medio o puede ser suministrada de forma artificial; por ejemplo, por un mechero, corriente eléctrica o radiación.

\[ \text{CaCO}_{3}\,(s) \xrightarrow{\Delta} \text{CaO}\,(s) + \text{CO}_{2}\,(g) \]

O una reacción de descomposición térmica en la que el carbonato de calcio se transforma en óxido de calcio y dióxido de carbono.

\[ 2\,\text{HgO}\,(s) \xrightarrow{\Delta} 2\,\text{Hg}\,(s) + \text{O}_{2}\,(g) \]

O una reacción de descomposición térmica en la que el óxido de mercurio se transforma en mercurio y oxígeno.

También, la fotosíntesis es un tipo de reacción endotérmica que utiliza la radiación UV del sol para producir glucosa.

En muchas de las reacciones químicas endotérmicas se coloca (∆) sobre la flecha, para indicar que se requiere calor para lograr el cambio.

Interdisciplinariedad. Química y Biología. La vida se reduce a una infinidad de reacciones químicas, exotérmicas y endotérmicas, sincronizadas de forma perfecta. Entre ellas encontramos a la fotosíntesis en los cloroplastos y la combustión de la glucosa en las mitocondrias. Reflexiona sobre la importancia de estas dos reacciones en los ecosistemas.

Ahora te invito a reflexionar un poco:

Analiza la combustión de la gasolina y reflexiona sobre el intercambio de energía que ocurre durante el proceso. Con base en la liberación o absorción de energía, clasifica esta reacción como exotérmica o endotérmica en tu cuaderno.

Esta ecuación representa la combinación de hidrógeno y oxígeno ara formar agua, observala y reflexiona sobre el signo de ∆H. Con base en ello, clasifica la reacción como exotérmica o endotérmica. Evalúa si durante la formación del producto se libera o se absorbe energía.

\[ 2\,\text{H}_{2}(g) + \text{O}_{2}(g) \rightarrow 2\,\text{H}_{2}\text{O}(l)-\Delta H \]

Estrategia para resolver problemas. Cuando te encuentres frente a un problema que implica una reacción química, recuerda no confundir la reacción con las sustancias.

Para profundizar en los contenidos y alcanzar los resultados de aprendizaje, te invito a tomar conmigo tu clase personalizada. No dudes en contactarme o dejar tus preguntas y comentarios, así como seguirnos en todas nuestras redes. ¡Nos vemos en clase!