1 TEMA 5 CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES EN QUÍMICA

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TEMA 5
CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES EN QUÍMICA INORGÁNICA
1.- Clases de reacciones en química inorgánica
El conjunto de reacciones conocidas en química inorgánica pueden agruparse en las siguientes
clases:
a)
b)
c)
d)
Reacciones iónicas en disolución
Reacciones moleculares
Reacciones en estado fundido a alta temperatura
Reacciones en estado sólido
A continuación se hace un breve comentario de cada una de ellas
a) Reacciones iónicas en disolución. Casi la totalidad de las reacciones correspondientes a la
química inorgánica fueron, durante mucho tiempo, reacciones en medio acuoso (dentro de las
cuales existen diferentes tipos). Puesto que la característica fundamental del agua, como
disolvente, radica en su poder ionizante, y gran número de compuestos inorgánicos tienen
capacidad de ionizarse, las reacciones de las que tradicionalmente se ha ocupado la química
inorgánica han sido, en su mayor parte, reacciones entre iones (con atención preferente a
iones metálicos). Como manifestación de la extensión y de la importancia de esta clase de
reacciones, puede citarse el enorme desarrollo que, a principios del siglo XX, alcanzó la
química analítica actual.
Una generalización importante en el estudio de las reacciones inorgánica en disolución, fue su
extensión a otros disolventes. Estos –tanto los llamados prótidos como los aprótidos- actúan
también, en su mayoría, como medios ionizantes de las sustancias inorgánicas. Por
consiguiente, aún con esta generalización, la química inorgánica seguía ocupándose, casi sólo,
de reacciones entre iones en disolución.
En la Tabla 1 figuran algunos disolventes no acuosos, prótidos y aprótidos inorgánicos
Prótidos
Aprótidos
NH3
HF
HCl
H2SO4
H2S
Halógenos
Interhalógenos
Haluros covalentes
Oxihaluros covalentes
SO2
b) Reacciones moleculares. Junto a las reacciones en fase gaseosa, en los últimos años han
surgido aspectos nuevos en el mecanismo de reacciones inorgánicas. Con el desarrollo de la
química de los hidruros y derivados, y de compuestos –frecuentemente cíclicos o poliédricosformados por elementos contiguos al carbono en la tabla periódica, se ha desarrollado el
estudio de las reacciones moleculares. El mecanismo de estas reacciones consiste en la
formación de aductos y en la ruptura y formación de enlaces covalentes; como es
característico de las reacciones en química orgánica. Estas reacciones se realizan directamente
entre gases, sustancias líquidas o en disolventes apolares, no solvatantes y no autoionizables
(aunque no exclusivamente en estos).
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El estudio de formación de compuestos de coordinación, en medio acuoso, o en otros
disolventes cuyas moléculas pueden actuar, o no, como ligandos ha puesto de manifiesto que
las reacciones de formación de compuestos de coordinación (incluidos carbonilos,
organometálicos, etc,.) consiste también en muchos casos, en el reemplazamiento de un
ligando coordinado al átomo central por otro presente en la disolución (por, tanto en la ruptura
y formación de enlaces covalentes). Aunque una gran parte de compuestos de coordinación
son iones, los mecanismos de las reacciones son de la misma naturaleza que los de muchos de
los compuestos moleculares antes indicados. Con el empleo de criterios semejantes a los de la
química orgánica, para el estudio de mecanismos de reacciones, es posible interpretar las
reacciones de complejos: incluso conocer factores determinantes de la posición que adoptará
el ligando sustituyente (efecto trans).
En el estudio de los mecanismos de estas reacciones se utilizan términos y símbolos
procedentes de la química orgánica SN (sustitución nucleofílica, etc.).
c. Reacciones iónicas en estado fundido a alta temperatura. A pesar que algunas de estas
reacciones tienen mucha importancia técnica –por ejemplo, la metalurgia extractiva- su
conocimiento fue empírico hasta la aplicación de métodos termodinámicos. Pero el estudio de
los mecanismos y la cinética de esta clase de reacciones presentan todavía dificultades aunque, en algunos aspectos, los avances últimos han sido grandes-.
Los fundidos se comportan en general, como disolventes iónicos autoionizables, en los que
tiene lugar reacciones de transferencia de electrones (oxidación-reducción), de ácido-base
(como las de formación de escorias en procesos metalúrgicos, mediante el fundente y la
ganga) y pueden actuar como medios inertes en los que es posible obtener sustancias muy
reactivas (por ejemplo, flúor, metales alcalinos, etc.,) por electrolisis de sales fundidas.
d. Reacciones en estado sólido. Un grupo cada vez mas importante de reacciones
inorgánicas, son las que se realizan en los sólidos. El cristal, considerado como una
ordenación perfectamente regular de sus constituyentes primarios –átomos, iones o
moléculas-, es un modelo ideal. El cristal real tiene imperfecciones o defectos en la
ordenación regular del retículo cristalino, que proceden de átomos extraños, de vacantes
(ausencia de átomos de algunas posiciones reticulares) o de átomos situados en intersticios
entre las posiciones reticulares. Algunos de estos defectos son causa de reacciones químicas
en los sólidos y de propiedades importantes, como son la semiconductividad.
2. Tipos de reacciones iónicas en medios acuosos
Estas reacciones -que siguen siendo las de mayor amplitud en química inorgánica, las de
mayor importancia en procesos naturales en la corteza terrestre y de mucho interés técnicopueden clasificarse en los siguientes tipos:
i)
ii)
iii)
Reaciones de precipitación
Reacciones ácido-base
Reacciones de oxidación-reducción
Las reacciones de formación de complejos se consideran como reacciones de sustitución.
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Los aspectos fundamentales de estos tipos de reacciones son aplicables a gran parte de las
restantes clases de reacciones, salvo a las del estado sólido, que son las de características más
singulares.
En todas estas reacciones desempeña un papel muy destacado -tanto en los aspectos
termodinámicos como cinéticos- la hidratación de los iones. El agua -al igual que otros
muchos disolventes- no es sólo vehículo, o medio, para el desarrollo de las reacciones, sino
participante directo en éstas.