REACCIONES QUÍMICAS. Conceptos fundamentales:



Documentos relacionados
TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS

Director de Curso Francisco J. Giraldo R.

Las ecuaciones químicas

En este curso abordamos la clasificación de las reacciones químicas tomando en cuenta los siguientes aspectos:

Ley de conservación de la masa (Ley de Lavoisier) La suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos de la

Ecuaciones de óxido reducción: Redox

Estequiometría. En química, la estequiometría (del griego "στοιχειον"

GUÍA DE EJERCICIOS DE ESTEQUIOMETRÍA. 1. Igualar las siguientes ecuaciones mediante el método algebraico.

OXIDACIÓN-REDUCCIÓN - PREGUNTAS DE TEST

SESIÓN 1 CÁLCULOS QUÍMICOS

FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato Ejercicios: Estequiometría

PREGUNTAS DE TEST SOBRE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

REACCIONES QUÍMICAS : TRANSFORMACIONES DE MATERIALES.

ESTEQUIOMETRÍA I. ÁTOMO Mínima porción de materia que posee aún las propiedades del elemento.

Reacción y Ecuación Química. SEMANA 04 Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar

TRANSFORMACIONES Y REACCIONES QUÍMICAS

, que no está formado por moléculas, sino por una red cristalina en la que hay una proporción de dos átomos de flúor por cada átomo de calcio.

Reacción y Ecuación Química

Balanceo de ecuaciones químicas

si con 24 g de magnesio reaccionan 6 g de oxígeno pues con 6 g reaccionarán x

Reacciones Oxido- Reducción (REDOX)

REACCIONES QUÍMICAS. Cómo se simbolizan las reacciones químicas

REACCIONES QUÍMICAS. Concepto Ley de Acción de masas Tipos de reacciones Ejemplos

4. TEORÍA ATÓMICO-MOLECULAR

Reactivos limitantes UNIDAD 3: ESTEQUIOMETRÍA

GUÍA DE APRENDIZAJE Nº 6 para 1º MEDIO TEMA: ESTEQUIOMETRIA 2ª parte. Subsector: QUÍMICA Docente: Liduvina Campos A. Nombre alumno: Curso: Fecha:

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2015 QUÍMICA TEMA 1: LA TRANSFORMACIÓN QUÍMICA

Iniciación a la Química 315. Tema 6. Reacciones de transferencia de electrones Reacciones de oxidación reducción

Reacciones Químicas. Cambia, todo cambia

Balanceo de ecuaciones químicas:

Fundamentos de Química 1er Curso de los Grados en Ingeniería de los Recursos Energéticos y de los Recursos Mineros 1

PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD PARA MAYORES DE 25 AÑOS PRUEBA ESPECÍFICA QUÍMICA

Cambio de color Liberación de energía en forma de luz o calor Absorción de energía (disminución de temperatura) Cambio de olor Aparición de burbujas

Tema 2. Estequiometría

Ejercicios de repaso

UNIDAD: 7 ESTEQUIOMETRÍA

GUÍA N 1: Unidades de medida y Leyes Ponderales. 1.- Convierta las siguientes unidades de temperatura en C, F y K según corresponda:

HCl. NaCl + CO. AgCl + NaNO. Al SO + H H SO. CaO + CO. Na2CO. ZnSO. Hg + CuCl. MgO ZnCl. REACCIONES QUíMICAS

INTRO.LA MATERIA EN LAS REAC... LAS REACCIONES QUÍMICAS

CAMBIOS QUÍMICOS ACTIVIDADES DE REFUERZO ACTIVIDADES FICHA 1

IES Atenea (S.S. de los Reyes) Departamento de Física y Química. PAU Química. Septiembre Fase general OPCIÓN A

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2011 QUÍMICA TEMA 1: LA TRANSFORMACIÓN QUÍMICA

MATERIAL DIDACTICO REACCIONES QUÍMICAS

Reacciones químicas y principios de estequiometría

QUÍMICA PRE UNIVERSITARIA

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS

FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato Ejercicios: Sistemas Físicos y Químicos

GUÍA DE REFUERZO PRUEBA DE SÍNTESIS II SEMESTRE (1ª parte)

La suma de las masas atómicas de los átomos que forman una molécula es la. masa molecular. Normalmente se miden en Unidad de Masa Atómica (uma).

QUIMICA GENERAL. Una reacción química es el proceso por el cual unas sustancias se transforman en otras.

TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS

Contenido de Física y Química Conceptos y ejercicios

Refuerzo Modelos atómicos

CURSO Bases moleculares, celulares y genéticas de la organización de los sistemas vivos

UNIDAD 5: LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS

IES Atenea (S.S. de los Reyes) Departamento de Física y Química. PAU Química. Modelo 2007/2008 PRIMERA PARTE

QUÍMICA 2º Bachillerato Ejercicios: Cálculos en Química

REACCIONES DE OXIDACIÓN REDUCCIÓN (REDOX)

CIENCIAS QUÍMICA Métodos de balanceo

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2006 QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2009 QUÍMICA TEMA 1: LA TRANSFORMACIÓN QUÍMICA

2. Características de los procesos químicos. Leyes ponderales.

ion hidrógeno Li + ion litio Mg 2+ ion cloruro F - ion fluoruro S 2- ion sulfuro H - ion hidruro P 3-

CONCENTRACIÓN MOLAR Y NORMAL

QUÍMICA 2º Bachillerato Ejercicios: Reacciones de Oxidación Reducción (II)

BALANCEO DE ECUACIONES DE ÓXIDO - REDUCCIÓN I. Q. HERMELINDA CONCEPCIÓN SÁNCHEZ TLAXQUEÑO

UNA ONG ESPERA TU RESPUESTA, ATIÉNDELA PARA QUE PUEDA AYUDAR A OTROS OPCIÓN A

SI TODOS AYUDAMOS CONSEGUIREMOS UN MUNDO MEJOR. COLABORA, COMO PUEDAS, CON UNA ONG.

PUCPR PONCE Enero 2011

DESARROLLO DE LA UNIDAD DIDÁCTICA. La química presente en nuestras vidas

Moles, Número de Avogadro y Estequiometría

Unidades de masa atómica

En estos casos se han producido dos reacciones químicas, que se caracterizan porque unas sustancias se transforman en otras diferentes.

(g) CO 2. (g) + 2 H 2. Procediendo en la misma forma con la segunda ecuación, obtenemos: (g) 3 CO 2. (g) + 4 H 2

TEÓRICO-PRÁCTICO N 2: ESTEQUIOMETRÍA DE LA MOLÉCULA

ejercicios propuestos

COMPUESTOS DE COORDINACIÓN. Cátedra de Química General e Inorgánica

Tema 0. Conceptos Básicos en Química. Química Átomo: números másicos y atómicos Mol Fórmulas Reacciones químicas Gases Disoluciones

QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA QUÍMICA GENERAL REACCIONES QUÍMICAS Y ESTEQUIOMETRÍA

UNIVERSIDAD LIBRE FACULTAD DE INGENIERÌA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS GUIA DE CLASE No 8

de una reacción n en la cual, tanto reactivos como productos están n en condiciones estándar (p = 1 atm; ; T = 298 K = 25 ºC;

Prof. Leopoldo Simoza. Caracas - Venezuela

1.- Se disuelven 180 gramos de NaOH en 400 gramos de agua, resultando un volumen de 432,836 ml. Determinar:

MASA ATÓMICA MASA MOLECULAR. Física y Química 4º E.S.O. MASA ATÓMICA, MASA MOLECULAR Y MOLES Pág. 1

APLICA LO APRENDIDO. 1. Relaciona la columna de la izquierda con la derecha:

Las reacciones químicas

Tema 4. Propiedades generales. Propiedades generales de los elementos no metálicos. Propiedades generales de los óxidos y de los haluros a lo largo

Resolución de Cuestiones

Reacciones de Oxidación y reducción

CAMBIOS QUÍMICOS ACTIVIDADES DE REFUERZO. " cloruro de calcio + agua a) Escribe y ajusta la ecuación química correspondiente. ACTIVIDADES FICHA 1

Capítulo 3 Relaciones de masa en las reacciones químicas

UNIDAD 4. La materia: propiedades eléctricas y el átomo

1.2 LA MATERIA Y LOS CAMBIOS

Química General. Tema 5 Estequiometría y Reacciones Químicas

APUNTES DE FÍSICA Y QUÍMICA 4º DE ESO UNIDAD DIDÁCTICA 3 REACCIONES QUÍMICAS 1.- REACCIONES ÁCIDO- BASE

ESTEQUIOMETRIA. Ca + 2 HNO 3 Ca (NO 3 ) 2 + H 2 Relación molar 1 at.gr 2 mol. gr. 1 mol. gr 1 mol. gr Relación en peso 40 g 126 g 164 g 2 g

REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES, AJUSTE Y ESTEQUIOMETRÍA. 1-Nombra tres sustancias que sean oxidantes enérgicos Por qué?

3. Escriba las letras AO debajo del agente oxidante y AR debajo del agente reductor en las siguientes ecuaciones: a)

===== Métodos ===== Tanteo Consiste en dar coeficientes al azar hasta igualar todas las especies.

Transcripción:

REACCIONES QUÍMICAS Conceptos fundamentales: Una molécula de una determinada sustancia pura constituye el representante elemental de dicha sustancia, es decir, la cantidad más pequeña de ella que posee todas sus propiedades químicas. Cuando una sustancia dada, bajo ciertas condiciones, se transforma en otra u otras con diferentes propiedades, se ha de pensar que algo ha ocurrido a nivel molecular. De forma espontánea unas veces y provocada otras, los átomos, que en número y proporciones fijas forman unas moléculas determinadas, pueden desligarse unos de otros por rotura de sus enlaces y reunirse nuevamente de diferente manera, dando lugar, por tanto, a nuevas moléculas. El efecto conjunto de estas transformaciones moleculares se traducirá en un cambio observable de sustancia o cambio químico. Dicho proceso de transformación recibe el nombre de reacción química. En las reacciones químicas la sustancia o sustancias iniciales se denominan reactivos y las finales productos; el proceso de transformación se representa mediante las llamadas ecuaciones químicas en la forma: Reactivos Productos Tanto los reactivos como los productos se escriben mediante sus fórmulas correspondientes. La flecha indica el sentido de la transformación. Si es posible conviene indicar en la ecuación química el estado físico de reactivos y productos, el cual se suele expresar mediante las siguientes abreviaturas situadas a continuación de la fórmula química: (s) sólido, (l) líquido, (g) gas, (aq) solución acuosa Cada uno de los símbolos químicos que aparecen en la ecuación no sólo constituye la abreviatura del nombre del elemento correspondiente, sino que además representa un átomo de dicho elemento. Análogamente sucede con la fórmula de un compuesto, la cual designa a dicho compuesto y muestra los átomos (o los iones) que componen su molécula (o su agregado iónico elemental) así como la relación numérica entre ellos. Esta forma simbólica de escribir las reacciones químicas constituye, por tanto, la descripción de las transformaciones a nivel molecular que aquéllas implican. Sustancias de una reacción química: Reactivos: Sustancias iniciales Productos: Sustancias finales Información de una reacción química: Cualitativa: Especies químicas que intervienen. Cuantitativa: Proporción en que intervienen (coeficientes estequiométricos). Ácido clorhídrico + hierro cloruro de hierro (II) + hidrógeno 2 moles + 1 mol 1 mol + 1 mol 1

La conservación de la masa: Toda reacción química establece una relación cualitativa entre reactivos y productos, pues expresa la naturaleza de éstos en función de la de aquéllos. Pero, además, fija las proporciones o cantidades medibles en las que unos y otros intervienen. El fundamento de esta relación cuantitativa entre las diferentes sustancias que participan en una reacción dada fue establecido en la última mitad del siglo XVIII por el químico francés Antoine Laurent Lavoisier (1743 1794). La aplicación de la balanza y de la medida de masas al estudio de multitud de reacciones químicas le permitió descubrir que en cualquier proceso químico la suma de las masas de las sustancias que intervienen (reactivos) es idéntica a la de las sustancias que se originan como consecuencia de la reacción (productos). Es decir, en toda reacción química la masa no se crea ni se destruye, sólo cambia de unas sustancias a otras. La teoría atómica dio una sencilla interpretación a esta ley de conservación. Si los átomos no son alterados esencialmente en las reacciones químicas, sino únicamente las moléculas, el número de átomos de cada elemento que constituye los reactivos ha de coincidir exactamente con el correspondiente de los productos, por lo que la masa total en juego se mantendrá constante en la reacción. La ley de conservación de la masa de Lavoisier constituyó una pieza fundamental en el desarrollo y consolidación de la química como ciencia. Número de oxidación: El número de oxidación de un átomo es el número de electrones que un átomo involucra en la unión química Cuáles son las reglas para asignar los números de oxidación? 1 El número de oxidación de cualquier sustancia simple es cero. H 2 = 0; Na = 0 2 El número de oxidación del hidrógeno en un compuesto químico es +1, excepto en los hidruros metálicos donde se le asigna el valor 1. H 2 O (agua) H = +1; NaH (hidruro de sodio) H= 1. 3 El números de oxidación del oxígeno en un compuesto es 2, excepto en los peróxidos donde es 1. Na 2 O (oxido de sodio) O = 2; H 2 O 2 (agua oxigenada) O = 1. 4 El número de oxidación de los iones monoatómicos (cationes y aniones) es igual a su carga. Na + = +1; Ca +2 = +2 5 La suma algébrica de los números de oxidación de los elementos que forman un compuesto, multiplicado por la cantidad de átomos de cada uno de ellos, debe ser igual a cero. El ajuste de las ecuaciones químicas: El conocimiento de cuestiones tales como qué productos cabe esperar a partir de unos reactivos determinados, qué reactivos darán lugar a ciertos productos o incluso si una reacción dada es o no posible, son cuestiones que se aprenden con la práctica. Sin embargo, conocidos los reactivos y los productos, el ajuste de la reacción correspondiente constituye una mera consecuencia de la ley de Lavoisier de conservación de la masa. Además ésta es una operación previa a la realización de muchos de los problemas de química básica. Uno de los procedimientos habituales empleados para ajustar una reacción química puede describirse en los siguientes términos: 2

1) Se escribe la reacción química en la forma habitual: 2) Se cuenta el número de átomos de cada elemento en uno y otro miembro de la ecuación. Si son iguales para cada uno de los elementos presentes, la ecuación está ajustada. 3) Si no es así, será preciso multiplicar las fórmulas de los reactivos y productos por ciertos coeficientes tales que produzcan la igualdad numérica deseada. La búsqueda de este conjunto de coeficientes puede hacerse mediante tanteos. Método por tanteo: se trabaja por comparación de números de átomos de cada elemento en ambos miembros de la ecuación. No obstante, este procedimiento de ensayo y error no siempre es efectivo y puede ser sustituido por otro más sistemático, que equivale a plantear un sistema de ecuaciones con dichos coeficientes como incógnitas, llamado método algebraico. Método algebraico: EJEMPLO 1: Tornando como ejemplo de referencia la reacción de combustión del propano: C 3 H 8 + O 2 CO 2 + H 2 O 1) Se fijan unos coeficientes genéricos a, b, c, d: a C 3 H 8 + b O 2 c CO 2 + d H 2 O 2) Se impone la ley de conservación de la masa a nivel atómico, para lo cual se iguala, para cada elemento diferente, el producto de su subíndice por su coeficiente, en ambos miembros de la ecuación química: Igualdad 1 Para el C 3a = c Igualdad 2 Para el H 8a = 2d Igualdad 3 Para el O 2b = 2c + d 3) Se resuelve el sistema. Le doy un valor arbitrario a uno de los coeficientes, ya que tengo tres ecuaciones con cuatro incógnitas: a = 1 (1 valor arbitrario) entonces reemplazo en la primera igualdad 3. 1 = c 3 = c ahora reemplazo en la segunda igualdad 8. 1 = 2d 8/2 = d 4 = d por ultimo remplazo en la última igualdad 2. b = 2. 3 + 4 2. b = 10 3

b = 10/2 b= 5 Si una vez resuelto el sistema, los coeficientes resultantes fueran fraccionarios, se convierten en enteros multiplicando todos ellos por su mínimo común denominador. 4) Se sustituyen los valores en la ecuación de partida y se comprueba que el ajuste es correcto mediante el correspondiente recuento de átomos de cada elemento en uno y otro miembro de la ecuación química: C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O EJEMPLO 2: a MnO 2 + b HCl c MnCl 2 + d Cl 2 + e H 2 O Mn: a = c O: 2 a = e H: b = 2 e Cl: b = 2 c + 2 d asignamos a = 1 Mn: si a = 1 entonces c = 1 O: 2. 1 = e 2 = e H: b = 2. 2 b = 4 Cl: b = 2. 1 + 2 d 4 = 2 + 2 d 4 2 = 2 d 2 = 2 d 2/2 = d 1 = d Ya resolvimos las incógnitas, ahora reemplazamos en la ecuación. MnO 2 + 4 HCl MnCl 2 + Cl 2 + 2 H 2 O Verificamos si se cumple la ley de acción de masas. Tipos de reacciones químicas: El reagrupamiento que experimentan los átomos de los reactivos en una transformación química puede ser de diferentes tipos. He aquí algunos de ellos: Reacciones de síntesis o combinación. Varias sustancias se unen para formar un nuevo compuesto. Se caracterizan porque los productos son sustancias más complejas, desde un punto de vista químico, que los reactivos. La formación de un compuesto a partir de sus elementos correspondientes es el tipo de reacción de síntesis más sencilla. Pueden ser: 4

de combinación de dos sustancias simples para formar un compuesto. de combinación de una sustancia simple y una sustancia compuesta para formar un compuesto. de combinación de dos sustancias compuestas para formar un compuesto. Así, el cobre, a suficiente temperatura, se combina con el azufre para formar sulfuro de cobre (I) según la reacción: 2 Cu (s) + S (s) Cu 2 S (s) Reacciones de descomposición. Al contrario que en las reacciones de síntesis, los productos son en este caso sustancias más sencillas que los reactivos. Pueden ser: descomposición de un compuesto en dos sustancias simples. descomposición de un compuesto en una sustancia simple y una compuesta. descomposición de un compuesto en dos sustancias compuestas. Así, cuando el carbonato de cobre se calienta fuertemente se descompone según la reacción: CuCO 3 (s) CuO (s) + CO 2 (g) Reacciones de óxido reducción: son aquellas reacciones en las que hay transferencia de electrones de un átomo o ion a otro átomo o ion. Se produce una oxidación, los átomos o iones ceden electrones y una reducción, los átomos o iones aceptan o ganan electrones. Fe + 2 HCl FeCl 2 + H 2 Reacciones de combustión: ciertas sustancias arden en presencia de oxigeno liberando luz y calor y, a menudo, con producción de llama. Este tipo de reacción redox se denomina de combustión. Para que se produzcan es necesario un aporte externo de energía, como por ejemplo la chispa que se produce en el encendido de la hornalla. En toda combustión la sustancia que arde se conoce como combustible, mientras que el otro reactivo (casi siempre el oxígeno) se denomina comburente. Las combustiones más frecuentes son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrogeno, el producto de estas reacciones puede ser monóxido de carbono y agua si la combustión es incompleta o dióxido de carbono y agua se la combustión es completa. CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O ACTIVIDADES: 1) Qué representa una reacción química? 2) En que se basa para balancear una ecuación química? 3) Qué indican los coeficientes estequiometricos? 4) Qué información suministra una ecuación química balanceada? 5

5) Qué entiende por oxidación de una especie química? 6) Qué entiende por reducción de una especie química? 7) Completar: Las sustancias presentes antes de que se produzca una reacción química se llaman y las sustancias presentes después de la reacción son El número y la clase total de átomos presentes antes y después de una reacción química debe ser. En una reacción química ordinaria los no se crean ni se destruyen. Una reacción en que un compuesto reacciona con rapidez con oxígeno elemental, por lo general con liberación de calor o luz se llama reacción de. La formación de un compuesto por combinación directa de dos o más sustancias elementales o a partir de compuestos más simples se llama reacción de. 8) Encontrar los coeficientes estequiometricos para las siguientes reacciones por el método algebraico: a) SnCl 2 + HgCl 2 SnCl 4 + Hg 2 Cl 2 b) P 4 + O 3 P 2 O 5 c) Mg + H 2 O MgO + H 2 d) CaO + H2O Ca(OH) 2 e) Fe + HCl FeCl 3 + H 2 f) MnO 2 + HCl MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O g) NH 3 + O 2 NO + H 2 O 9) Identifique cuales son los reactivos y productos en las reacciones del ejercicio 7. 10) Balance las siguientes ecuaciones químicas y califíquelas según el tipo de reacción. a) NaHCO 3 (S) CO 2 (g) + H 2 O (g) b) Na (s) + H 2 O (l) NaOH (ac) + H 2 (g) c) Mg (s) + HNO 3 (ac) Mg(NO 3 ) 2 (ac) + H 2(g) d) CH 3 OH (l) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O (g) 6

e) Fe (s) + S 8 (s) FeS 2 (s) f) C 3 H 8 (g) + O 2 (g) CO 2(g) + H 2 O (g) g) H 3 PO 3 (ac) H 3 PO 4 (ac) + PH 3(ac) h) NH 4 NO 3 (ac) N 2 O (g) + H 2 O (g) 11) Determinar el número de oxidación de los siguientes compuestos: NH 3 N 2 H 4 NH 4 OH N 2 O NO HNO 2 N 2 NO 2 HNO 3 H 2 CrO 4 SO 2 H 2 S Na 2 SO 3 H 2 SO 4 S 8 K 2 CrO 4 Cr 2 O 3 K 2 Cr 2 O 7 Cr(OH) 3 7