Reacción química
Todos los procesos de la naturaleza aspiran a adoptar el estado de menor energía posible. Esta idea, trasladada al mundo de los átomos, significa lo siguiente: siempre que sea posible, los electrones de valencia situados en un nivel de energía de la corteza que solamente esté ocupado parcialmente buscarán un lugar libre en un nivel de energía inferior de otro átomo. La unión de ambos átomos forma una molécula, que adopta un nivel de energía conjunto inferior al de los átomos individuales anteriores. Esta unión de dos átomos es una reacción química. El nivel de energía de la molécula se designa como totalmente saturado, es decir, el nivel de energía superior de la molécula está ocupado por completo por electrones.
En la naturaleza pura, solamente existe este tipo de moléculas con niveles de energía saturados. No obstante, también pueden encontrarse moléculas de estructuras distintas que, con los átomos en otra distribución, formarían moléculas con un nivel de energía conjunto inferior. Estos dos tipos de moléculas pueden reaccionar químicamente y, con ello, dar lugar a nuevas moléculas. Sin embargo, no es obligatorio que suceda: algunas moléculas reaccionan de por sí (espontáneamente) para formar nuevas moléculas, mientras que otras necesitan un estímulo: aplicación de energía o un catalizador. Una reacción química especialmente sencilla es la que se produce entre el hidrógeno y el oxígeno. Ambos forman moléculas biatómicas en la naturaleza: O2 y H2. En cambio, el enlace H2O (agua) posee mucha menos energía. Por este motivo, siempre que una molécula de oxígeno encuentra dos moléculas de hidrógeno, se produce la siguiente reacción: 2H2 + O2 → 2H2O Otra reacción que conduce a un estado de menor energía es la reacción de polímeros, en la que se generan polímeros a partir de monómeros de hidrocarburos:
No obstante, esta reacción no tiene lugar espontáneamente, sino que debe estimularse. Este tipo de reacciones químicas también se llevan a cabo continuamente en organismos vivos. En un plasma, no existe "naturaleza pura", sino un gran número de átomos y moléculas que ven alterado su estado de reposo por la aplicación de energía.
- Se arrebatan electrones a los átomos: → Iones
- En otros átomos, se provoca que los electrones pasen a niveles de energía superiores: → Átomos excitados
- Se separan moléculas para que, en los puntos de ruptura, haya átomos con niveles de energía no saturados → Radicales
Todas estas partículas —iones, átomos excitados y radicales ("especies activas")— buscan reactivos para someterse lo antes posible a una reacción química.
