Reacción de Desprendimiento de Gases: Resumen y ejemplos

¿Qué es una reacción de desprendimiento de gas?

Combina bicarbonato de sodio y vinagre para crear un volcán químico y la mezcla comenzará a burbujear y a elevarse. El burbujeo se debe a la formación de gas de dióxido de carbono. Un volcán químico es un ejemplo de una reacción de evolución de gas.

Las reacciones químicas que producen un gas como uno de los productos se denominan reacciones de desprendimiento de gas. La reacción comienza con dos reactivos o compuestos químicos, que se modificarán durante la reacción química. Al final de la reacción química se forman dos productos. Estos compuestos químicos recién formados están formados por los átomos de los reactivos que se reorganizan. En el caso de una reacción de desprendimiento de gas, algunos de los átomos se reorganizan para formar un gas como producto.

Durante una reacción de evolución de gas, los iones de los dos reactivos se intercambian para formar los dos productos. Este proceso es un tipo de reacción de doble desplazamiento. Las reacciones de doble desplazamiento suelen implicar compuestos iónicos. Un compuesto iónico está formado por átomos o grupos de átomos con cargas opuestas que se unen entre sí mediante un enlace débil. Los iones con carga positiva se conocen como cationes y los iones con carga negativa como aniones. Los iones de cada uno de los reactivos se disocian y se recombinan con el ion con carga opuesta del otro reactivo para formar el producto. En una reacción de evolución de gas de doble desplazamiento, uno de estos productos es un gas.

Un ejemplo genérico de una reacción de doble desplazamiento mostraría que los reactivos AB + CD dan lugar a los productos AD + CB. En este ejemplo, A y C son iones con carga positiva y B y D tienen carga negativa. Durante la reacción, los iones con carga positiva intercambian iones con carga negativa.

Cómo escribir reacciones de evolución de gases

La ecuación química de una reacción de desprendimiento de gas se escribe con las fórmulas químicas de los reactivos en el lado izquierdo de una flecha y los productos a la derecha. Cuando el producto o reactivo está en estado acuoso, la fórmula química va seguida de (aq) para indicar que el compuesto está disuelto en una solución. Un compuesto líquido como el agua va seguido de (l) para indicar que está en estado líquido. De manera similar, un compuesto gaseoso va seguido de (g) para indicar que es un gas, o la (g) puede reemplazarse con una flecha hacia arriba. Un sólido se indica con (s).

Para ilustrar estos detalles, considere la reacción del carbonato de calcio y el ácido clorhídrico.

El carbonato de calcio, una base y un sólido, reacciona con el ácido clorhídrico, un ácido en solución acuosa. Cuando estos dos compuestos reaccionan entre sí, los productos que se forman son cloruro de calcio, que es una sal acuosa, agua líquida y dióxido de carbono gaseoso.

Productos comunes de reacciones de desprendimiento de gases

Los productos comunes de las reacciones de evolución de gases son sal, agua y un gas. Estos productos se forman como resultado de una reacción de neutralización de doble desplazamiento con un ácido y una base como reactivos. El agua y el gas producidos suelen ser el resultado de la descomposición de un producto intermedio. Los gases que se producen comúnmente durante las reacciones de evolución de gases incluyen sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, dióxido de azufre y amoníaco. El sulfuro de hidrógeno se forma directamente como producto durante una reacción de doble desplazamiento cuando un sulfuro es uno de los reactivos. Por ejemplo, si el sulfuro de sodio reacciona con ácido clorhídrico, los átomos intercambiarán iones para formar los productos de cloruro de sodio y sulfuro de hidrógeno gaseoso. El sulfuro de hidrógeno gaseoso se identifica fácilmente por su olor a huevo podrido.

La formación de dióxido de carbono, óxido de azufre y gases de amoníaco es el resultado de la descomposición de un producto intermedio de una reacción de doble desplazamiento de un ácido con una base. Estos productos intermedios son inestables y muy pronto después de la formación se descompondrán en agua y un gas. Cuando un compuesto que contiene carbonato o bicarbonato reacciona con un ácido, se formará ácido carbónico temporalmente antes de descomponerse en agua y gas de dióxido de carbono. Los compuestos de sulfito y bisulfito reaccionan con un ácido para producir temporalmente ácido sulfúrico, que luego se descompondrá en dióxido de azufre y agua. El dióxido de azufre se identifica por su olor penetrante. Los compuestos que contienen amoníaco pueden reaccionar con una base para formar el producto intermedio hidróxido de amonio. El hidróxido de amonio pronto se descompondrá para formar agua y gas de amoníaco, que se identifica por su olor distintivo.

Ejemplos de reacciones de desprendimiento de gas

La formación de gas de sulfuro de hidrógeno es posible mediante la reacción de una sal de sulfuro, como el sulfuro de sodio, y un ácido fuerte, como el ácido clorhídrico. Esta reacción química de doble desplazamiento produce los productos de gas de sulfuro de hidrógeno y cloruro de sodio acuoso. El gas de sulfuro de hidrógeno creará burbujas en la solución.

La formación de gas de dióxido de carbono se produce cuando un compuesto de carbonato o bicarbonato se combina con un ácido fuerte. Por ejemplo, tomemos la reacción del carbonato de potasio y el ácido clorhídrico. En esta reacción de doble desplazamiento, el catión hidrógeno que tiene una carga positiva se disocia del anión cloro cargado negativamente y el catión potasio del anión carbonato. El potasio se recombina con el cloro para formar cloruro de potasio. Mientras tanto, el ion hidrógeno se recombina con el ion carbonato para formar ácido carbónico. El ácido carbónico es inestable y se descompone rápidamente en agua y gas de dióxido de carbono. La evidencia de la formación de gas es visible como burbujeo en el producto de la reacción.

La formación de óxido de azufre durante una reacción química de evolución de gas por doble desplazamiento es muy similar a la reacción que produjo dióxido de carbono. Al igual que en la reacción de un carbonato o bicarbonato con un ácido fuerte, una reacción de un sulfuro o bisulfuro con un ácido fuerte también producirá un producto intermedio que pronto se descompone en agua y un gas. Cuando se combinan los reactivos de ácido clorhídrico y sulfuro de potasio, los cationes y aniones de los compuestos se disocian entre sí y se recombinan con el ion de carga opuesta del otro compuesto. Los productos intermedios de esta reacción son ácido sulfuroso y cloruro de potasio. El ácido sulfuroso se descompondrá rápidamente para formar agua y el gas óxido de azufre. Por lo tanto, el ácido y la base de los reactivos se neutralizan en sal, agua y un gas.

La formación de gas amoniaco también es posible mediante el proceso de una reacción de neutralización de doble desplazamiento. El proceso es similar a la formación de dióxido de carbono y gases de óxido de azufre, con la principal diferencia de que los átomos que formarán el gas se reorganizarán a partir de una sal ácida en un producto intermedio que es una base en lugar de un ácido. Considere la reacción de neutralización del cloruro de amonio, que es una sal ácida, y el hidróxido de potasio, una base fuerte. Los iones de estos compuestos se disocian cuando se combinan y luego se reorganizan para formar hidróxido de amonio y cloruro de potasio. El hidróxido de amonio se descompone fácilmente en agua y gas amoniaco.

Resumen de la lección

Una reacción química que produce un gas como uno de los productos se denomina reacción de desprendimiento de gas. Normalmente, los reactivos de este tipo de reacción son un ácido y una base. Cuando se combinan un ácido y una base, la reacción se considera una reacción neutralizante, ya que el pH bajo del ácido y el pH alto de la base darán como resultado productos con un pH neutro o casi neutro. El tipo de reacciones químicas que producen un gas como producto son las reacciones de doble desplazamiento. Durante esta reacción, los compuestos iónicos de los reactivos romperán los enlaces débiles que mantienen unidos a los iones. El catión de cada reactivo se recombinará entonces con el anión del otro reactivo para formar los productos, uno de los cuales es un gas. Dependiendo de los reactivos, se puede formar un producto intermedio durante una reacción neutralizante. Cuando esto ocurre, el producto intermedio se descompone rápidamente en agua y un gas.