Reacciones Químicas

Reacciones Químicas

Q.F. JAVIER MARTINEZ

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Concepto de reacción química.

Concepto de reacción química.

“Es un proceso mediante el cual unas sustancias (reactivos) se transforman en otras (productos de la reacción) por la reorganización de los átomos conformando moléculas nuevas. Para ello es necesario que rompan enlaces en las moléculas originales y se formen enlaces nuevos”.

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Evidencia de las reacciones químicas

Evidencia de las reacciones químicas

Cambio físico – la composición química de una sustancia permanece constante.– Fundir hielo

Cambio químico – la composición química de una sustancia cambia.– Oxidación del hierro

Reacción química – a la sustancia le ocurre un cambio químico y forma una nueva sustancia.

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Un cambio químico se lleva a cabo cuando:– Se produce un gas.

– Se produce un sólido insoluble.

– Se observa un cambio de color permanentemente.

– Se observa un cambio de calor.

• Exotérmico – se libera calor.

• Endotérmico – se absorbe calor.

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Ecuación química:

2A + B2 2AB

Flecha: produce

Escribiendo ecuaciones químicas

Escribiendo ecuaciones químicas

catalizador

condiciones

subíndice

coeficiente

Temperatura, presión,

solventes

productos

reactivos

La flecha: indica produce.

Catalizador – sustancia que acelera la velocidad de reacción sin consumirse o alterarse permamentemente.

Coeficientes: son los números a la derecha de la fórmula.

Subíndice: son los números pequeños que indican el número de átomos de cada clase que hay en la fórmula química.

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N2(g) + H2(g) NH3(g)

El estado físico se indica de la siguiente manera:

– (g) o con una flecha hacia arriba ( ) gas– (l) líquido– (s) o con una flecha hacia abajo ( ) sólido– (ac) acuoso

Estado físicoEstado físico

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PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA.

Debido a los estudios de Lavoisier. Que estableció dicho principio en el año 1877.

“En un sistema aislado ,en el que no entra ni sale materia ,la masa de las sustancias iniciales es idéntica a la masa de las sustancias finales,aunque dichas sustancias sean diferentes”.

mreactivos = mproductos.

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PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA.

IK + Pb(NO3)2 PbI2 + KNO3

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Salvo en ecuaciones REDOX el orden de ajuste es:

Ajuste del metal(es)

Ajuste de no metales

hidrógeno(s) y oxígenos

Agua

La ecuación tiene que quedar ajustada.

Ajuste de una ecuaciónAjuste de una ecuación

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átomo izquierda derecha

N 1x2=2 2x1=2

H 3x2=6 2x3=6

Recuento de los átomosRecuento de los átomos

N2 + 3H2 2NH3

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3 moléculas de hidrógeno (con 2 átomos) para formar:

¿Qué significa esta ecuación?

¿Qué significa esta ecuación?

N2 + 3H2 2NH3

1 molécula de nitrógeno (con 2 átomos) reacciona con

2 moléculas de amóníaco ( Cada molécula contiene 1 N y 3 átomos de H)

1 mol de nitrógeno (N2) reacciona con

3 moles de hidrógeno (H2) para formar:

2 moles de amoníaco (NH3)

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1. La mayoría de compuestos que contienen iones NO3

- son solubles.

2. La mayoría de compuestos que contienen los iones Na+, K+, or NH4

+ son solubles.

3. La mayoría de compuestos que contienen iones Cl- son solubles, excepto AgCl, PbCl2, y Hg2Cl2

Reglas de SolubilidadReglas de Solubilidad

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1. La mayoría de compuestos que contienen iones SO4

2- son solubles, excepto BaSO4, PbSO4, CaSO4

2. La mayoría de compuestos que contienen iones OH- son ligeramente solubles (precipitan), excepto NaOH, KOH, que son solubles y Ba(OH)2, Ca(OH)2 son moderadamente solubles.

3. La mayoría de compuestos que contienen iones S2-, CO3

2-, o PO43- son ligeramente solubles

(precipitan)

Reglas de SolubilidadReglas de Solubilidad

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Clasificación de las reacciones químicasClasificación de las reacciones químicas

1. Síntesis2. Combustión3. Descomposición4. Desplazamiento o

sustitución simple5. Doble desplazamiento o

sustitución doble.

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Reacciones de SÍNTESIS Reacciones de SÍNTESIS

Reacción en la cual dos elementos o compuestos originan un solo producto.

A + B C

Ejemplos2 elementos: Na (s) + Cl (g) NaCl (s)

2 compuestos: CaO (s) + H2O (l) Ca(OH)2 (s)

1 elemento + 1 compuesto:2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)

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Reacciones de COMBUSTIÓNReacciones de COMBUSTIÓN

En este tipo de reacciones el oxígeno se combina con otra sustancia y libera energía en forma de luz y calor. Las reacciones de combustión son muy comunes, aquí hay unos ejemplos.

1. Combustión de carbón para producir energía eléctrica:

C (s) + O2 (g) CO2 (g) 2. Combustión del gas natural para producir energía mecánica y

térmica.

CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (l)

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Reacciones de DESCOMPOSICIÓNReacciones de DESCOMPOSICIÓN

En estas reacciones un solo compuesto se divide en dos o más elementos o nuevos compuestos. Son opuestas a las reacciones de síntesis y por lo general requieren de una fuente de energía como luz, calor o electricidad para realizarse.

AB A + B

Ejemplos

NH4NO3(s) N2O (g) + 2H2O (l)

2NaN3 (s) 2Na (s) + 3N2 (g)

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PRÁCTICAPRÁCTICA

Escribe las ecuaciones químicas para las

siguientes reacciones y clasifícalas en tantas

categorías como te sea posible.

1. Los sólidos aluminio y azufre reaccionan para producir sulfuro de aluminio.

2. El agua y el pentóxido de dinitrógeno gaseoso reaccionan para producir ácido nítrico (acuoso).

3. Los gases dióxido de nitrógeno y oxígeno reaccionan para producir pentóxido de dinitrógeno gaseoso.

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4. El gas etano (C2H6) arde en el aire, produciendo dióxido de carbono gaseoso y vapor de agua.

5. El óxido de aluminio (s) se descompone cuando la electricidad pasa a través de él.

6. El hidróxido de níquel (II) sólido se descompone para producir óxido de níquel (II) sólido y agua.

7. Al calentar bicarbonato de sodio (s) se produce carbonato de sodio (ac), dióxido de carbono (g) y agua.

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Reacciones de SUSTITUCIÓN SIMPLEReacciones de SUSTITUCIÓN SIMPLE

Es una reacción en la cual los átomos de un elemento sustituyen o reemplazan los átomos de otro en un compuesto.

A + BX AX + BEjemplos

1. 2Li (s) + 2H2O (l) 2LiOH (ac) + H2 (g) El litio (un metal) desplaza 1 átomo de hidrógeno de la molécula de agua.

2. Cu (s) + 2AgNO3 (ac) 2Ag (s) + Cu(NO3)2 (ac) Los átomos de cobre (otro metal) sustituyen a los átomos de plata ( otro metal).

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3. F2 (g) + 2NaBr (ac) 2NaF + (ac) + Br2 (l)

Un no metal (el flúor) reemplaza a otro no metal (el bromo).

La capacidad de una sustancia de reaccionar con otra se denomina REACTIVIDAD.

Los elementos más reactivos pueden desplazar a los elementos menos reactivos, generándose una reacción, sin embargo, un elemento menos activo no puede reemplazar a otro más activo, por lo cual no se genera una reacción química.

METALES

Litio

Rubidio

Potasio

Calcio

Sodio

Magnesio

Aluminio

Manganeso

Zinc

Hierro

Níquel

Estaño

Plomo

Cobre

Plata

Platino

Oro

Mas activo

Menos activo

HALÓGENOSFlúorCloroBromoYodo

Serie de reactividad de metales y

halógenos

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Por ejemplo:

Br2 (g) + 2NaF (ac) NR

Fe (s) + CuSO4 (ac) FeSO4 + Cu (s)

Mg (s) + AlCl2 (ac) MgCl2 (ac) + Al (s)

Br2 (l) + MgCl2 (ac) NR

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Predice si ocurrirán las siguientes reacciones:Predice si ocurrirán las siguientes reacciones:

K (s) + ZnCl2

Cl2 (g) + HF (ac)

Fe (s) + Na3PO4 (ac)

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Reacciones de Doble Desplazamiento

Reacciones de Doble Desplazamiento

En las reacciones de doble desplazamiento dos compuestos iónicos en disolución acuosa intercambian aniones para producir compuestos nuevos.

2AgNO3(ac) + Na2CO3(ac) Ag2CO3(s) + 2NaNO3(ac)

solución solución precipitado solución acuosa1 acuosa2 acuosa3

No hay reacción si no se forma un precipitado. Esto se puede preveer de acuerdo a las reglas de solubilidad.

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Pasos para reacciones de doble desplazamiento

1.Escribe los componentes de los reactivos en una ecuación con estructura básica.

Al(NO3)3+H2SO4

2.Identifica los aniones y cationes de cada compuesto

Al+, NO3-

H+ , SO4-

3.Cruza los cationes y aniones de los compuestos

Al+SO4-

H+NO3-

4.Escribe las fórmulas de los productos Al2(SO4)HNO3

5. Escribe la ecuación completa Al(NO3)3+H2SO4

Al2(SO4)3 +HNO3

6: Balancea la ecuación

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Escribe las siguientes ecuaciones de doble desplazamiento:Escribe las siguientes ecuaciones de doble desplazamiento:

1. El yoduro de litio acuoso y el nitrato de plata acuoso reaccionan para producir yoduro de plata sólido y nitrato de litio acuoso.

2. El cloruro de bario acuoso y el carbonato de potasio acuoso reaccionan para producir carbonato de bario sólido y cloruro de potasio acuoso.

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Predicción de productos de las diferentes reacciones

Reacción Reactivos Productos

Síntesis 2 o + sustancias Un compuesto.

Combustión 1 metal y O2

1 no metal y O2

1 compuesto y O2

Oxido metal.

Óxido no metal.

2 o + óxidos.

Descomposición Un compuesto 2 o + elementos o compuestos.

Sustitución simple

1 metal y 1 compuesto

1 no metal y 1 compuesto

Nuevo compuesto y metal o no metal reemplazado.

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Predicción de productos de las diferentes reacciones

Reacción Reactivos Productos

Sustitución doble 2 compuestos 2 compuestos diferentes, uno de los cuales es un sólido, un gas o agua.

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En una reacción de neutralización, un ácido y una base reaccionan para formar un compuesto iónico (sal) y agua.Acido – sustancia que libera iones hidrógeno H+.Base – sustancia que capta H+.El agua es la que cede protones a la base o los capta del ácido.

HCl + H2O H3O +Cl-

NH3 + H2O NH4

+ + OH-

Reacciones de NeutralizaciónReacciones de Neutralización

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HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H2O(l)

ácido base sal agua

acuoso acuosa acuosa

Ácidos fuertes: HCl, H2SO4, HNO3

Bases fuertes MOH, M(OH)2 ( M, metal alcalino o alcalino térreo)

H+ + OH- H2O (reacción neta de neutralización)

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Energía de las reaccionesEnergía de las reacciones

Durante el curso de una reacción siempre se produce ,en mayor o menor medida ,un desprendimiento o una absorción de energía.Así clasificamos las reacciones en:

1.-EXOTÉRMICAS: Aquellas en las que se desprende calor.Aunque en un principio haya que suministrar una mínima cantidad de calor.

2.-ENDOTÉRMICAS: Son aquellas en las que se absorbe calor.

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Reacciones de oxidación Reducción

Tienen sus propias reglas de ajuste:A)Cambio del número de estado de Oxidación.B) Método ión- electrón.

¡HAY QUE REPASAR AMBOS MÉTODOS!

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