¿Cómo ocurren las reacciones químicas?

Básicamente, un sistema reactivo (cerrado) procede en la dirección de un mínimo local de la energía de todo el sistema (cerrado). Este principio es el principio fundamental más fácil de entender. Otros que no son tan fáciles de entender implican la maximización de la entropía o, aún menos conocidos: “la exergía disminuye”.

De hecho, estos son en realidad principios de termodinámica. Cuando se aplica a reacciones químicas, estas son fundamentales en el tema de la termodinámica química.

Gracias por A2A. La aparición de las reacciones químicas se rige por las leyes de la termodinámica. Cada sistema intenta reducir la entropía y alcanzar el mínimo energético. Por lo tanto, pueden producirse reacciones espontáneas que la energía neta de los productos es menor que la energía neta de los reactivos; de lo contrario, debe agregar energía al sistema para que la reacción continúe.

Si está interesado en leer más sobre el tema, puede comenzar aquí:
1. Perfil energético (química)
2. Leyes de la termodinámica.

Una reacción química ocurre cuando las moléculas o los átomos se alinean con:
1. Orientación correcta
2. Suficiente energía cinética.
Si esto ocurre, se producirá la reacción. Por supuesto, debe tener en cuenta la energía libre, la entropía, etc., pero este es el mínimo.

Los compuestos se forman a partir de elementos. Los elementos en su estado “elemental” contienen cierta cantidad de energía. Cuando la energía es alta en los átomos, hace que se “agiten”. Es una tendencia natural que cada sistema pierda energía y se estabilice. Cuando los elementos se combinan para formar compuestos, pierden cierta cantidad de energía. Por lo tanto, el compuesto formado tiene menos energía que la energía total de sus elementos. Un ejemplo simple es la quema de carbono en oxígeno para formar dióxido de carbono y calor. Dado que el calor (energía) se emite durante la combustión del dióxido de carbono tendrá menos energía que el carbono y el oxígeno combinados. Lo mismo es el caso con los compuestos. Si dos compuestos pueden reaccionar para formar otro compuesto que tiene menos energía, entonces los dos compuestos reaccionarán. Como un ácido y una base que reaccionan para formar sal y agua.

A veces, los compuestos o elementos necesitan una patada para que comiencen a reaccionar. Como si un trozo de madera no comenzara a arder automáticamente. Esta patada varía de reacción a reacción. Se llama energía de activación.

Los átomos tienen electrones y protones. Los átomos prefieren tener un octeto completo, lo que significa 8 electrones alrededor de su caparazón. No todos los átomos tienen 8 electrones, por lo que se unen con otros átomos que no tienen 8 electrones.

Cuando mezclas una solución de átomos / moléculas que son inestables (tienen menos de un octeto) con otros átomos / moléculas que son inestables pero complementarias, tienes una reacción química.

Una reacción química es la formación y ruptura de enlaces.

Este es un desglose realmente bueno sin usar métodos abreviados de termodinámica y, de hecho, se analiza cuándo ocurrirá una reacción basada en física simple y cuándo no