Introducción a la ingeniería de las reacciones químicas

1.3.2 Clasificación de las reacciones

Existen muchas maneras de clasificar las reacciones químicas. En la Ingeniería de las Reacciones Químicas probablemente el esquema más útil es el que resulta de dividirlas, de acuerdo con el número y tipo de fases implicadas, en dos grandes grupos: sistemas homogéneos y heterogéneos.

Una reacción es homogénea si se efectúa sólo en una fase, y es heterogénea si, al menos, se requiere la presencia de dos fases para que transcurra a la velocidad que lo hace.

Superpuestas a estos dos tipos de reacciones tenemos las catalíticas cuya velocidad está alterada por la presencia, en la mezcla reaccionante, de materiales que no son reactantes ni productos. Estos materiales, denominados catalizadosres, no necesitan estar presentes en grandes cantidades. Los catalizadores actúan, en cierto modo, como mediadores retardando o acelerando la reacción.

En la Tabla 1.3 se puede ver una clasificación general de reacciones químicas distinguiendo entre sistemas homogéneos y heterogéneos, junto con la posibilidad de que las reacciones sean catalizadas o no.

Además de la clasificación anterior se pueden establecer otro tipo de clasificaciones. En la Fig. 1.18 se expone una clasificación de las reacciones químicas atendiendo a diferentes criterios.

	No catalizadas	Catalizadas
Homogéneas	La mayor parte de las reacciones en fase gaseosa	La mayor parte de las reacciones en fase líquida
Hetereogéneas	Combustión de carbón	Síntesis de amoníaco
	Tostación de minerales	Oxidación de amoniaco para dar ácido nítrico
	Ataque de sólidos por ácidos	Cracking del petróleo
	Absorción gas-líquido con reacción	Oxidación de SO₂ a SO₃

Tabla 1.3

TIPOS DE REACCIONES

q De acuerdo a la forma de su ecuación cinética:

w Elementales (concentraciones de los reactantes con exponentes iguales a los coeficientes estequiométricos).

w No elementales (concentraciones de los reactantes con exponentes diferentes a los coeficientes estequiométricos).

q En función del número de fases:

w Homogéneas (una sola fase).

w No homogéneas (más de una fase).

q En función de su complejidad:

w Simples (una sola ecuación estequiométrica, A + B ------> R).

w Múltiples (o complejas, no basta una sola ecuación estequiométrica). Pueden ser en:

- Serie (A ------> R ------> S).

- Paralelo (A ------> R; A ------> S).

- Serie-Paralelo ( A + B ------> R; B + R ------> S).

q En relación al equilibrio:

w Irreversibles (conversión total).

w Reversibles (se llega al equilibrio antes de que se alcance el 100 % de conversión).

Fig 1.18