Os 20 tipos de reações químicas (e suas características) - Médico - 2023

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O Universo é pura química. Absolutamente todas as mudanças que ocorrem na natureza, desde as reações de fusão nuclear que ocorrem no coração das estrelas do Cosmos aos processos fotossintéticos das plantas, passando pela forma como nossas células obtêm energia dos alimentos ou os mecanismos industriais de produção de alimentos, respondem a química.

E é que tudo no Universo é feito de átomos, que são estruturados para formar moléculas. Mas essas uniões não são eternas. As moléculas podem quebrar seus laços, bem como trocar átomos. Tudo isso significa que, na natureza, tudo está em constante mudança.

Eu estou mecanismos pelos quais uma substância transforma sua estrutura molecular para se tornar uma nova substância com propriedades diferentes constituem o que é conhecido como uma reação química. Mas nem todos são iguais. Nem muito menos.

Portanto, no artigo de hoje veremos, de forma completa e concisa, como essas reações químicas são classificadas em diferentes tipos dependendo de suas características, das substâncias envolvidas e se liberam ou consomem energia.

Recomendamos que você leia: "Os 3 tipos de rotas metabólicas (e exemplos)"

O que é uma reação química?

Uma reação química é tudo isso processo termodinâmico no qual os reagentes transformam sua estrutura molecular e se ligam para gerar um produto, ou seja, uma substância com propriedades diferentes da inicial.

O fato de ser um processo termodinâmico implica que essas reações químicas se baseiam no fluxo tanto de temperatura quanto de energia, pois é justamente isso que estimula a alteração da estrutura química e das ligações dos reagentes. E quando essa mudança acontece, o produto químico se torna um novo.

Para saber mais: "As 4 leis da termodinâmica (características e explicação)"

Nesse sentido, uma reação química pode ser entendida como o conjunto de mudanças que a matéria de uma substância sofre em termos da ordenação de seus átomos (e as ligações entre eles), sendo essencial um contato entre duas (ou mais) substâncias por onde haja esse fluxo de temperatura e energia. Sem contato entre diferentes compostos químicos, não há reação possível.

A matéria não pode ser criada ou destruída. Portanto, as reações químicas são simplesmente baseadas em um fluxo transformador de matéria. Nunca é criado novamente. Ele simplesmente continua se transformando. E isso é o suficiente para manter o equilíbrio não só em nossa natureza, mas no Universo.

E é que, como dissemos, as reações químicas, embora possam passar despercebidas, estão continuamente acontecendo em todos os lugares. Nos pratos que cozinhamos, no ar que respiramos, nas nossas células, na terra, nos mares, nas estrelas ... Tudo é química.

Como as reações químicas são classificadas?

Como já dissemos, uma reação química é um processo termodinâmico (há um fluxo de temperatura e energia) no qual alguns reagentes reorganizam seus átomos e se unem para produzir uma substância com propriedades diferentes como produto. Agora, a gama de processos que atendem a essa descrição é praticamente infinita.

Por esse motivo, uma das maiores conquistas da Química foi classificar as reações químicas em diferentes famílias, a fim de compreender sua natureza, bem como encontrar aplicações. Resgatamos as diferentes classificações historicamente propostas, então você será capaz de encontrar os diferentes tipos de reações de acordo com vários parâmetros (Você pode escolher aquele que melhor se adapta ao que você precisa): de acordo com o fluxo de energia, de acordo com a transformação da matéria, de acordo com sua velocidade, de acordo com seu sentido, de acordo com a partícula que é transferida e de acordo com a natureza dos reagentes. Vamos lá.

1. Dependendo do fluxo de energia

Provavelmente o parâmetro mais importante. Como mencionamos, as reações químicas são processos termodinâmicos, o que implica que deve haver uma transferência de energia. E dependendo tanto do tipo de energia (calor, luz ou eletricidade) e de seu fluxo (se a reação consome energia ou a libera) estaremos diante de um dos seguintes tipos.

1.1. Reações endotérmicas

As reações químicas endotérmicas são aquelas que consomem energia térmica. Ou seja, para que aconteçam, absorver calor do ambiente externo. Eles não liberam energia, mas precisam consumi-la e gastá-la. Todas as reações nas quais o produto é molecularmente mais complexo do que o reagente são endotérmicas.

1.2. Reações exotérmicas

Reações químicas exotérmicas são aquelas que liberam energia térmica. Ou seja, quando acontecem, liberar energia na forma de calor para o ambiente externo. Eles não consomem calor, mas o emanam. Todas as reações nas quais o produto é molecularmente mais simples que o reagente são exotérmicas.

1.3. Reações endoluminosas

Reações químicas endoluminosas são aquelas que consumir energia da luz. Ou seja, para que aconteçam, devem captar a luz do ambiente. É graças a esta luz que obtêm a energia necessária para converter reagentes simples em produtos mais complexos. O exemplo mais claro disso é a fotossíntese.

Para saber mais: "Fotossíntese: o que é, como se faz e suas fases"

1.4. Reações exoluminosas

Reações químicas exoluminosas são aquelas que liberar energia de luz. Ou seja, a conversão do reagente no produto não consome energia, mas a emana, mas não na forma de calor (embora também possa), mas na forma de luz. Todas as reações químicas que brilham são desse tipo, incluindo fenômenos bioluminescentes em certos animais.

1,5. Reações endoelétricas

As reações químicas endoelétricas são aquelas que consomem energia elétrica. Ou seja, para converter um reagente simples em um produto complexo, requer um fornecimento de eletricidade. É a descarga elétrica que fornece a energia necessária para que ocorra.

1.6. Reações exoelétricas

Reações químicas exoelétricas são aquelas que liberam energia elétrica. Ou seja, a passagem de um reagente complexo para um produto molecularmente mais simples causa a liberação de eletricidade. Quando a reação química ocorre, a energia elétrica é liberada.

2. Dependendo da transformação da matéria

Junto com o parâmetro anterior, um dos mais importantes. Além do fator termodinâmico, dissemos que uma reação química é um processo no qual ocorre um rearranjo dos átomos e das ligações das espécies químicas envolvidas. Bem, dependendo de como é essa transformação da matéria, estaremos enfrentando um dos seguintes tipos.

2.1. Reações de síntese

Também conhecidas como reações de combinação, as reações químicas sintéticas são aquelas em que o rearranjo da matéria consiste em dois reagentes químicos se juntam para produzir um produto diferente. Portanto, dois reagentes (A e B) se combinam para dar um produto C.

2.2. Reações de decomposição simples

Reações químicas de decomposição simples são aquelas em que o rearranjo da matéria consiste na decomposição de um reagente em seus componentes. Em outras palavras, um produto químico se divide em seus elementos mais simples. É a etapa inversa ao tipo anterior. Portanto, um reagente A é dividido em seus componentes B e C (embora possa haver mais).

2.3. Reações de decomposição por reagente

As reações de decomposição química por reagente são as mesmas que as anteriores no sentido de que um reagente é dividido em seus componentes, embora neste caso requer a presença de um reagente secundário que torna essa decomposição possível. Um reagente A só pode ser decomposto em B e C quando forma um AX complexo (onde X é o reagente secundário) que, agora, pode ser dividido em duas substâncias BX e CX.

2.4. Reações de substituição

As reações químicas de substituição, também conhecidas como reações de deslocamento, são aquelas em que o rearranjo da matéria consiste em um elemento toma o lugar de outra substância, deixando-a livre. Pode ser complexo, mas a verdade é que é bastante simples. Temos uma mistura com dois reagentes: um complexo AB e uma substância livre C. Bem, a reação de substituição consiste em que C passa a ocupar o sítio de B, fazendo com que o complexo mude e que B permaneça livre. Ou seja, ficamos com um complexo AC e uma substância livre B.

2,5. Reações de dupla substituição

As reações químicas de dupla substituição (ou duplo deslocamento) são as mesmas que as anteriores, embora neste caso sem substâncias livres em nenhum momento. Portanto, o rearranjo da matéria ocorre entre os componentes de dois complexos químicos. Novamente, é melhor entendido com um exemplo. Temos uma mistura com dois reagentes: um complexo AB e um complexo CD. Bem, basicamente há uma "mudança de parceiro" e temos um complexo AC e um complexo BD.

2.6. Reações nucleares

As reações nucleares merecem menção individual. E é que ao contrário dos anteriores, onde há simplesmente um rearranjo dos átomos, ligações e moléculas, neste caso estamos alterando a estrutura do núcleo do átomo, então há uma mudança de elemento químico.

Eles podem ser de dois tipos: reações de fissão nuclear (os prótons do núcleo se separam para dar origem a dois núcleos menores) ou fusão nuclear (os núcleos de dois átomos se unem para formar um núcleo maior).

3. Dependendo da sua velocidade

A velocidade das reações químicas é incrivelmente variável. De reações que são concluídas em poucos segundos a outras que levam anos para serem concluídas. Nesse sentido, temos reações lentas e rápidas.

3.1. Reações lentas

Reações químicas lentas são aquelas que acontecer em uma velocidade baixa. Não há muito consenso sobre quanto tempo seu desenvolvimento deve levar para ter esse rótulo, mas podemos pensar neles como aqueles que não podemos sentar e ver como acontecem. Um exemplo disso é a oxidação do ferro.

3.2. Reações rápidas

Reações químicas rápidas são aquelas que acontecer em alta velocidade. Novamente, não há um consenso claro. Mas temos aqueles que podemos sentar para ver como eles acontecem (mas com algum cuidado) e até mesmo outros (como a fissão nuclear) que são concluídos em apenas milissegundos.

4. Dependendo de seu significado

As reações químicas podem ser classificadas em dois grandes grupos com base no fato de os rearranjos moleculares que ocorreram serem reversíveis ou não. Isso é de extrema importância no mundo da Química. Vamos ver eles.

4.1. Reações reversíveis

Reações químicas reversíveis são aquelas que pode ir para os dois lados. Em outras palavras, assim como os reagentes se tornam produtos, esses produtos podem se tornar os reagentes iniciais novamente.

4.2. Reações irreversíveis

As reações químicas irreversíveis, por outro lado, são aquelas que só pode ocorrer em um sentido. Ou seja, quando os reagentes foram convertidos nos produtos, esses produtos não podem ser transformados novamente nos reagentes iniciais.

5. Dependendo da partícula que é transferida

Nas reações químicas, sempre há alguma transferência de partículas subatômicas (exceto as nucleares, que já vimos são de outro mundo). Dependendo se esta partícula é um próton ou um elétron, estaremos enfrentando um dos seguintes tipos.

5.1. Reações redox

As reações redox, também conhecidas como reações de redução de oxidação, são aquelas em que transferência de elétrons ocorre. Ou seja, o rearranjo da matéria é baseado em um fluxo de elétrons entre diferentes substâncias químicas. Sempre há um agente oxidante (que rouba elétrons) e um agente redutor (que perde elétrons), dando origem a produtos iônicos (que não são mais eletricamente neutros): um ânion carregado negativamente (porque ganhou elétrons) e um cátion com carga positiva (porque perdeu elétrons).

Para saber mais: "Potencial redox: definição, características e aplicações"

5,2 Reações ácido-base

As reações ácido-base são aquelas em que ocorre transferência de prótons, entendidos como cátions de hidrogênio (H +), quando um ácido (baixo pH) e uma base (alto pH) reagem para produzir um sal, que em química se refere a qualquer substância originada como produto desse tipo de reação. De qualquer forma, o importante é que na reação temos um ácido que transfere prótons para uma base.

6. Dependendo da natureza dos reagentes

Os dois ramos principais da Química são a química orgânica e inorgânica. Portanto, é importante diferenciar as reações com base em sua natureza. Vejamos, então, as particularidades de cada um deles.

6.1. Reações inorgânicas

Reações químicas inorgânicas são todas aquelas em que os reagentes (e, portanto, os produtos) são de natureza inorgânica. Nesse sentido, são reações onde substâncias não contêm carbono como um elemento. São, então, reações químicas não ligadas à vida.

6,2 Reações orgânicas

Reações químicas orgânicas são todas aquelas em que os reagentes (e, portanto, os produtos) são de natureza orgânica. Nesse sentido, são reações onde substâncias sempre contêm carbono como um elemento central. São, portanto, reações químicas ligadas mais ou menos diretamente à vida.