Producto en Química
En química, los productos son las sustancias que se forman como resultado de una reacción química.
En química, un producto es cada una de las sustancias que se forman como resultado de una reacción química. Los reactivos se transforman al romperse sus enlaces y reorganizarse sus átomos, y el resultado son los productos, que tienen propiedades distintas de las de los reactivos de partida. En una ecuación química, los productos se escriben a la derecha de la flecha.
¿Qué es un producto en química?
Una reacción química es un proceso en el que unas sustancias, los reactivos, se convierten en otras, los productos. Los átomos no se crean ni se destruyen, solo cambian de compañeros. Por eso, según la ley de conservación de la masa de Lavoisier, la masa total de los reactivos es igual a la de los productos.
Por ejemplo, en la combustión del hidrógeno, los reactivos son H₂ y O₂, y el producto es agua:
El número delante de cada fórmula (coeficiente estequiométrico) indica cuántas moléculas o moles de cada sustancia intervienen. Un producto puede estar en cualquier estado de agregación, y se indica con (s) sólido, (l) líquido, (g) gas o (aq) disuelto en agua.
Ejemplos de productos según el tipo de reacción
| Tipo de reacción | Ecuación | Producto(s) |
|---|---|---|
| Síntesis | N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ | Amoníaco |
| Descomposición | CaCO₃ → CaO + CO₂ | Óxido de calcio y CO₂ |
| Desplazamiento | Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂ | Cloruro de zinc e hidrógeno |
| Neutralización | NaOH + HCl → NaCl + H₂O | Sal y agua |
| Combustión | CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O | Dióxido de carbono y agua |
| Precipitación | AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃ | Cloruro de plata (sólido) |
Cómo saber que se ha formado un producto
Hay señales de que ha tenido lugar una reacción química y, por tanto, se han formado nuevos productos:
- Desprendimiento de gas (burbujas), como el CO₂ al añadir vinagre al bicarbonato.
- Formación de un sólido (precipitado) en una disolución.
- Cambio de color o de olor.
- Absorción o liberación de calor y, a veces, de luz.
A diferencia de los cambios físicos, un cambio químico produce sustancias nuevas, con propiedades diferentes de las originales.
Producto principal, subproducto y residuo
En una reacción real, muchas veces se forma algo más que lo que se busca. El producto principal es el deseado; los subproductos se forman a la vez en menor cantidad, por reacciones secundarias, y en la industria son un problema de pureza y de residuos, aunque a veces se aprovechan. Por ejemplo, al fabricar jabón por saponificación se obtiene glicerina como subproducto valioso.
Rendimiento de una reacción
La cantidad máxima de producto que puede obtenerse según la estequiometría es el rendimiento teórico. Lo que se obtiene realmente en el laboratorio, el rendimiento real, suele ser menor por reacciones secundarias, pérdidas o equilibrio incompleto.
Cuando hay varios reactivos, el que se agota primero se llama reactivo limitante y determina la cantidad de producto. El que sobra es el reactivo en exceso. Para calcular moles y masas, consulta el artículo sobre el mol.
Importancia de los productos
La industria química consiste en elegir reactivos y condiciones para obtener los productos deseados con el máximo rendimiento y el mínimo residuo: fertilizantes como el amoníaco (proceso Haber-Bosch), plásticos, medicamentos, combustibles o ácido sulfúrico. Además, la naturaleza es un gran laboratorio de reacciones: la fotosíntesis produce glucosa y oxígeno, y la respiración celular produce CO₂ y agua. Conocer los productos permite también anticipar riesgos, como los gases tóxicos que genera un incendio.
Ejercicios resueltos
1. Se queman 12,0 g de magnesio: 2 Mg + O₂ → 2 MgO. Calcula la masa teórica de producto (Mg = 24,3; O = 16,0) y el rendimiento si se obtienen 17,5 g de MgO.
n(Mg) = 12,0/24,3 = 0,494 mol → n(MgO) = 0,494 mol (relación 1:1). M(MgO) = 40,3 g/mol → 0,494 × 40,3 = 19,9 g teóricos. Rendimiento = 17,5/19,9 × 100 = 87,9 %.
2. Se descomponen 50,0 g de CaCO₃ (M = 100,1 g/mol): CaCO₃ → CaO + CO₂. ¿Qué masa de cada producto se forma? (CaO = 56,1; CO₂ = 44,0 g/mol)
n(CaCO₃) = 50,0/100,1 = 0,4995 mol. CaO: 0,4995 × 56,1 = 28,0 g. CO₂: 0,4995 × 44,0 = 22,0 g. Suma: 50,0 g, igual que el reactivo.
3. Se hacen reaccionar 28 g de N₂ con 3,0 g de H₂ (N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃). ¿Cuál es el reactivo limitante y cuánto NH₃ se forma? (N₂ = 28,0; H₂ = 2,0; NH₃ = 17,0 g/mol)
n(N₂) = 1,0 mol y n(H₂) = 1,5 mol. Para 1,0 mol de N₂ harían falta 3,0 mol de H₂, así que el limitante es el hidrógeno. Con 1,5 mol de H₂: n(NH₃) = 1,5 × 2/3 = 1,0 mol → 17 g de NH₃.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre reactivo y producto?
Los reactivos son las sustancias de partida que se consumen en la reacción; los productos son las sustancias nuevas que se forman. En la ecuación, los reactivos van a la izquierda y los productos a la derecha de la flecha.
¿Puede una reacción tener un solo producto?
Sí. En las reacciones de síntesis o adición, dos o más reactivos se combinan para dar un único producto, como 2 Mg + O₂ → 2 MgO.
¿Un producto puede volver a ser reactivo?
Sí. En las reacciones reversibles (⇌) los productos pueden reaccionar entre sí para regenerar los reactivos, hasta alcanzar un equilibrio.
¿Por qué el rendimiento real es menor que el teórico?
Por reacciones secundarias que forman subproductos, por pérdidas de material en la purificación y porque algunas reacciones no se completan por llegar a un equilibrio.
¿Se conserva la masa de los productos?
Sí. La masa total de los productos es igual a la de los reactivos que han reaccionado. Si parece que no, es porque algún producto es un gas que se escapa.
Referencias
- Chang, R. y Goldsby, K. Química. McGraw-Hill.
- Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E. et al. Química: la ciencia central. Pearson.
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology («Gold Book»), entrada «product».
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2024). «Producto en Química». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/producto-en-quimica/
