Si entrara en detalles, esta respuesta abarcaría unos cuantos miles de libros. En su lugar, daré una visión general:
Hay muchas formas de determinar los productos dados los reactivos:
Reacción real de los reactivos
Por supuesto, se puede hacer que la reacción tenga lugar. Una vez hecho esto, hay que identificar el contenido de la "sopa" resultante. Algunos métodos para ello (es posible que tenga que separar los productos primero) :
Aquí se utiliza una técnica ingeniosa para determinar las propiedades magnéticas de un compuesto. A partir de estas propiedades, se pueden hacer conjeturas razonables sobre las subestructuras existentes en una molécula, y cotejarlas con una lista de posibles productos. Se trata de una técnica muy potente que suele dar buenos resultados.
Aquí, utilizamos varios reactivos químicos en los productos, y analizamos estos productos, sacando conclusiones sobre la naturaleza de los productos originales.
Aquí, utilizando un STM se deduce la estructura de la molécula. Esto no se utiliza tan a menudo, pero es una técnica interesante.
Hay muchas otras técnicas de este tipo con distintas precisiones y posibilidades de aplicación.
Predicción de los productos en ausencia de experimento
Gran parte de la investigación química se dedica a mejorar su (ya vasto) poder de predicción. Al fin y al cabo, es el objetivo de la mayoría de las ciencias, es para poder predecir cosas. Así que, en muchos casos, podemos predecir cómo se produce la reacción, sin hacerla realmente en un laboratorio.
Esto ocurre generalmente en las reacciones orgánicas. En este caso, se divide la reacción en pasos elementales. Cada paso puede explicarse teniendo en cuenta la atracción/repulsión electrónica, así como el aumento de la estabilidad (que generalmente puede estimarse teniendo en cuenta la inductivo , mesomérico , hiperconjugación y steric aunque otras cosas también pueden afectar a la estabilidad general). A partir de estos pasos, se obtiene un mecanismo propuesto, que puede ser verificado.
Conocer las solubilidades y otros valores numéricos
En las reacciones iónicas/inorgánicas, el camino que sigue una reacción depende generalmente de la solubilidad de sus productos finales. A veces también ocurre lo mismo con otros parámetros. Conocer varios valores numéricos permite comparar dos posibles vías de reacción
Aquí se utilizan las ecuaciones de la mecánica cuántica ( Ecuación de Schrodinger y algunos de sus compinches), y los resuelve para el problema dado utilizando métodos numéricos .
La reacción particular que ha dado
Este puede ser fácilmente explicado por la resonancia. En $\ce{CH3COOH}$ El $\ce{H}$ está poco unido, ya que el $\ce{C=O}$ vínculo resuena con el $\ce{C-O}$ de lazo. Esto facilita que el $\ce{H}$ para flotar como $\ce{H+}$ dejando atrás a un grupo bastante estable $\ce{CH3COO-}$ (hecho estable por la resonancia del par solitario cargado negativamente sobre los átomos de oxígeno).
Hasta ahora, sabemos que $$\ce{CH3COOH -> CH3COO- + H+}$$
Ahora sabemos que se comporta como un ácido. Es muy conocido que el agua forma un Hidronio ( $\ce{H3O+}$ ) por autodisociación, y esto se acelera haciendo que el medio sea ácido (Todos los iones libres $\ce{H+}$ s encontrar el más cercano $\ce{H2O}$ molécula y forma $\ce{H3O+}$ ). $\ce{H3O+}$ es estable debido a la resonancia, de nuevo.
Así que ahora sabemos que $$\ce{H+ + H2O -> H3O+}$$
Si se juntan las dos reacciones, se obtiene $$\ce{CH3COOH + H2O -> H3O+ + CH3COO-}$$
Aunque, en este caso, el método histórico para averiguar la reacción puede haber sido diferente: el ácido acético es bien conocido y estudiado desde hace mucho tiempo.
