QUÍMICA · SUSTANCIAS Y REACCIONES
El metano que se quema, el ácido que se neutraliza y el carbonato de calcio que se descompone son ejemplos de reactivos químicos: sustancias que intervienen y se consumen en una transformación para dar lugar a productos.
Un reactivo puede utilizarse como sustancia pura o formar parte de una disolución o mezcla. Su función depende del proceso: el agua puede ser disolvente en una reacción y reactivo en otra. Definición de reactivo.
Las ecuaciones describen transformaciones, no instrucciones experimentales. (s) significa sólido; (l), líquido; (g), gas; y (aq), disolución acuosa. Los coeficientes indican proporciones de partículas o de moles.
EJEMPLO 01
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)
En esta neutralización, HCl y NaOH son los reactivos. El HCl aporta el carácter ácido de su disolución, llamada ácido clorhídrico; se consume al reaccionar con la base.
Cloruro de hidrógeno gaseoso y ácido clorhídrico acuoso no son la misma presentación. La ecuación explica una reacción, no un procedimiento para atender un derrame.
EJEMPLO 02
CH₃COOH(aq) + NaOH(aq) → CH₃COONa(aq) + H₂O(l)
El NaOH reacciona con el ácido acético para formar acetato de sodio y agua. Este ejemplo permite reconocer una base entre los reactivos y una sal entre los productos.
Sosa cáustica es un nombre del hidróxido de sodio, también en estado sólido. No significa exclusivamente su disolución. Es corrosivo; su uso no se define por una supuesta superioridad sobre otras bases.
EJEMPLO 03
Reactivo oxidante en disolución
En productos a base de hipoclorito, las especies de cloro activo participan en procesos de oxidación que explican sus aplicaciones de desinfección y blanqueo. El producto comercial es una mezcla, no NaClO puro.
El nombre coloquial «cloro» no lo convierte en cloro elemental, Cl₂. No debe mezclarse con ácidos, amoníaco u otros limpiadores: pueden liberarse gases peligrosos.
EJEMPLO 04
Sal que puede actuar como oxidante
El nitrato de potasio es una sal iónica utilizada, entre otros ámbitos, en fertilizantes. En determinadas reacciones puede actuar como oxidante; este es su papel químico en mezclas pirotécnicas.
Oxidante no significa fulminante ni iniciador universal. La identidad del compuesto no basta para describir el comportamiento de cualquier mezcla.
EJEMPLO 05
CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
Al recibir suficiente energía térmica, el carbonato de calcio puede descomponerse en óxido de calcio y dióxido de carbono. Es un ejemplo con un solo reactivo: no todas las reacciones necesitan dos sustancias iniciales.
La caliza contiene habitualmente carbonato de calcio, pero la roca no tiene por qué ser pura. La calcinación depende de las condiciones, incluida la presión de CO₂; una temperatura aislada no describe todo el proceso.
EJEMPLO 06
H₂SO₄(aq) + 2 NaOH(aq) → Na₂SO₄(aq) + 2 H₂O(l)
La ecuación representa una neutralización completa de los dos protones ácidos con hidróxido de sodio. Por cada mol de ácido se requieren dos moles de NaOH en esa transformación.
Con otras proporciones o condiciones pueden intervenir hidrogenosulfatos. El ácido concentrado puede actuar como deshidratante; ese comportamiento no se atribuye automáticamente a cualquier disolución diluida.
EJEMPLO 07
Reactivo de procesos industriales de extracción
El cianuro de sodio se utiliza en ciertos procesos industriales de recuperación de oro y plata. El ion cianuro puede participar en la formación de complejos solubles con metales.
Es una sustancia de elevada toxicidad. Su inclusión ilustra un uso industrial y la necesidad de distinguir utilidad química y peligrosidad; no es una propuesta de uso doméstico ni una guía de extracción.
EJEMPLO 08
CH₃(CH₂)₁₆COOH + KOH → CH₃(CH₂)₁₆COOK + H₂O
Aquí reaccionan ácido esteárico e hidróxido de potasio para formar estearato de potasio y agua. Es una neutralización de un ácido graso; la sal obtenida pertenece al tipo de sustancias que componen los jabones.
NaOH y KOH son bases fuertes en agua. Saponificación designa la hidrólisis básica de ésteres, como los de las grasas; neutralizar un ácido graso libre no es la misma transformación. La ecuación omite las fases, que dependen del medio.
EJEMPLO 09
C₇H₆O₃ + C₄H₆O₃ → C₉H₈O₄ + C₂H₄O₂
El ácido salicílico y el anhídrido acético pueden dar ácido acetilsalicílico y ácido acético. El anhídrido actúa como agente acetilante: transfiere un grupo acetilo, CH₃CO–, al grupo hidroxilo fenólico del ácido salicílico.
Su fórmula molecular es C₄H₆O₃ y su estructura condensada es CH₃CO–O–COCH₃. La ecuación global, sin fases ni condiciones de síntesis, permite identificar reactivos y productos; no describe cómo fabricar un medicamento.
EJEMPLO 10
CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g)
En la combustión completa, el metano es el combustible y el oxígeno es el otro reactivo. Por cada mol de CH₄ reaccionan dos moles de O₂ para formar un mol de CO₂ y dos de agua.
Los coeficientes expresan proporciones molares, no gramos. La ecuación especifica agua como vapor y supone combustión completa.
EJEMPLO 11
2 C₂H₆(g) + 7 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 6 H₂O(g)
El etano y el oxígeno son los reactivos. Un mol de etano requiere 3,5 moles de oxígeno para la combustión completa; la ecuación se multiplica por dos para escribir coeficientes enteros.
No se cambian los subíndices del etano para balancear: C₂H₆ identifica la sustancia.
EJEMPLO 12
C₃H₈(g) + 5 O₂(g) → 3 CO₂(g) + 4 H₂O(g)
El propano puede actuar como combustible. La ecuación permite reconocer una proporción de un mol de propano por cinco de oxígeno en la combustión completa.
Si hay combustión incompleta, pueden aparecer otros productos, entre ellos monóxido de carbono; esta ecuación no representa todos los escenarios de combustión.
EJEMPLO 13
2 C₄H₁₀(g) + 13 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 10 H₂O(g)
El butano aporta carbono e hidrógeno a los productos. Para dos moles de butano, la ecuación exige trece moles de oxígeno; los 26 átomos de O se reparten entre CO₂ y H₂O.
En esta representación el butano está en fase gaseosa. Su almacenamiento licuado no cambia la fórmula de la molécula.
EJEMPLO 14
HBr(aq) + KOH(aq) → KBr(aq) + H₂O(l)
La disolución acuosa de HBr, llamada ácido bromhídrico, actúa como reactivo ácido frente al hidróxido de potasio. Se forma bromuro de potasio y agua.
El ion bromuro, Br⁻, no es bromo elemental, Br₂. La identidad de la sal depende también del catión aportado por la base.
EJEMPLO 15
HI(aq) + NaOH(aq) → NaI(aq) + H₂O(l)
El ácido yodhídrico es la disolución acuosa de HI. En esta neutralización reacciona con NaOH y forma yoduro de sodio y agua.
HI es yoduro de hidrógeno; no debe confundirse con I₂. Que una sustancia sea ácida no significa que esa sea su única posible función química.
EJEMPLO 16
CaCl₂(aq) + Na₂CO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2 NaCl(aq)
El cloruro de calcio aporta iones Ca²⁺ y el carbonato de sodio aporta CO₃²⁻. Si sus concentraciones permiten la precipitación, se forma carbonato de calcio sólido.
En la ecuación iónica neta reaccionan Ca²⁺ y CO₃²⁻. Na⁺ y Cl⁻ permanecen en disolución como iones espectadores.
EJEMPLO 17
CaC₂(s) + 2 H₂O(l) → C₂H₂(g) + Ca(OH)₂(s)
El carburo de calcio reacciona con agua para formar acetileno e hidróxido de calcio. Aquí el agua se consume: es un reactivo, no solo el medio en el que sucede el proceso.
La transformación libera calor y un gas inflamable. La ecuación representa el caso con hidróxido de calcio sólido; parte puede disolverse según la cantidad de agua.
EJEMPLO 18
Na₂SO₄(aq) + BaCl₂(aq) → BaSO₄(s) + 2 NaCl(aq)
El sulfato de sodio aporta el ion sulfato. Al combinarse con iones bario en condiciones de precipitación, estos forman sulfato de bario sólido.
La ecuación iónica neta es Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s). Los iones sodio y cloruro son espectadores en este proceso.
EJEMPLO 19
CaSO₄(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)
El sulfato de calcio sólido intercambia iones con el agua hasta establecer un equilibrio de disolución. Los iones disueltos pueden participar después en otras reacciones; la cantidad disponible depende de la solubilidad.
No toda presencia de una sal en agua implica conversión completa. CaSO₄ anhidro y yeso, CaSO₄·2H₂O, no son la misma composición: el hidrato incorpora agua de cristalización.
EJEMPLO 20
C₂H₅OH(l) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 3 H₂O(g)
En una combustión completa, el etanol se consume como reactivo junto con oxígeno. Su fórmula puede escribirse C₂H₅OH o C₂H₆O; ambas cuentan dos C, seis H y un O.
El etanol puede ser disolvente en otro proceso. Su función depende de la reacción: no toda sustancia presente en un recipiente tiene que consumirse.
En una ecuación escrita en el sentido de avance de una reacción, los reactivos aparecen a la izquierda de la flecha y los productos a la derecha. La flecha doble indica que se consideran ambos sentidos de un equilibrio.
Una misma sustancia puede cambiar de papel. En la calcinación del carbonato de calcio se obtiene óxido de calcio, CaO, como producto. En la formación de cal hidratada, ese CaO es reactivo:
CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(s)
La formación de hidróxido de calcio libera calor. La ecuación representa un proceso químico, sin indicar una forma de llevarlo a cabo. La disolución parcial del producto depende del medio.
En laboratorio, «reactivo» también puede designar un material preparado para un análisis: no por ello debe ser una sustancia pura ni estar compuesto únicamente por moléculas. Las sales contienen iones. Clasificación de reacciones.
La estequiometría estudia las relaciones cuantitativas entre las sustancias de una reacción. Para interpretar la combustión completa del metano:
CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g)
En ambos lados se cuentan 1 C, 4 H y 4 O. La proporción es 1 mol de CH₄ : 2 mol de O₂ : 1 mol de CO₂ : 2 mol de H₂O. Se cambian coeficientes, nunca los subíndices que identifican cada sustancia.
Si se dispone de 2 mol de CH₄ y 3 mol de O₂, el oxígeno permite solo 3 ÷ 2 = 1,5 mol de avance de la reacción tal como está escrita; el metano permitiría 2 ÷ 1 = 2 mol. En el modelo ideal de combustión completa, O₂ es el reactivo limitante y quedan 0,5 mol de metano. Una combustión real con oxígeno insuficiente puede tener otros productos y no queda descrita por este modelo. Relaciones estequiométricas.
Por ejemplo, en la acetilación del ácido salicílico intervienen sustancias y condiciones específicas; la fórmula correcta del anhídrido acético por sí sola no es un método de síntesis. Ejemplo universitario de acetilación.
1. En CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g), ¿cuántas sustancias actúan como reactivos?
Una: CaCO₃. Una descomposición puede tener un único reactivo.
2. ¿Cuánto O₂ se necesita para la combustión completa de 3 mol de CH₄?
6 mol de O₂, porque la proporción CH₄:O₂ es 1:2.
3. Se dispone de 2 mol de CH₄ y 3 mol de O₂. En el modelo de combustión completa, ¿qué reactivo limita?
El O₂. Permite consumir 1,5 mol de CH₄; quedan 0,5 mol de CH₄ sin reaccionar. Se forman 1,5 mol de CO₂ y 3 mol de H₂O. Es un modelo ideal de esa única reacción.
4. ¿Es la reacción de ácido esteárico con KOH una hidrólisis de un éster?
No. Parte de un ácido graso libre y es una neutralización. La saponificación parte de un éster.
5. ¿Qué fórmula identifica al anhídrido acético?
(CH₃CO)₂O, equivalente a C₄H₆O₃.
6. ¿Puede el agua ser reactivo?
Sí. En la reacción con carburo de calcio se consume y aparece a la izquierda de la ecuación.
Consultadas el 7 de octubre de 2026. Ejemplos y explicación didáctica: Editorial Ejemplode.