Transcript pp-10

UNIDAD 10
AULA 360
REACCIONES QUÍMCAS
1. Las reacciones químicas
2. Leyes de las reacciones químicas
3. Cantidad de sustancia
4. Tipos de reacciones químicas
5. Velocidad de reacción
6. Algunas reacciones importantes
7. Energía de las reacciones químicas
8. Estequiometría
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
1. Las reacciones químicas
Una reacción química es un proceso por el que unas
sustancias se transforman en otras diferentes. Este proceso
lleva asociada una reorganización de los átomos de las
sustancias que intervienen.
Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones
químicas.
Una ecuación química es la representación de una reacción
química mediante las fórmulas de las sustancias que
intervienen en el proceso. Constan de dos miembros
separados por una flecha, que indica el sentido en que se
produce la reacción y que se lee «para dar».
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
Ajuste de ecuaciones químicas
Las ecuaciones químicas deben estar igualadas o ajustadas,
es decir, el número de átomos de cada elemento químico
debe ser igual en ambos miembros.
Para ajustar una ecuación química se multiplican las
fórmulas de las sustancias que intervienen por unos
coeficientes, llamados coeficientes estequiométricos.
La mayoría de las ecuaciones químicas se ajustan por el
Método de tanteo.
La ecuación de la combustión del propano es:
C 3 H 8 + O2
CO2 + H2O
Ajustada:
C3H8 + 5 O2
3 CO2 + 4 H2O
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
2. Leyes de las reacciones químicas
Estas leyes están definidas a partir de las masas de las
sustancias reaccionantes, son las denominadas leyes
ponderales.
La ley de la conservación de la masa o ley de
Lavoisier indica que, en toda reacción química, la masa
de las sustancias que reaccionan es igual a la masa de
las sustancias que se forman.
La ley de las proporciones definidas o ley de Proust
postula que cuando dos o más elementos se combinan para
formar un compuesto, la relación entre sus masas es
constante:
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS. LEYES DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
La ley de las proporciones múltiples o ley de Dalton indica
que las cantidades de un mismo elemento que se combinan con
una cantidad fija de otro, para formar varios compuestos, están
en una relación de números enteros sencillos.
Leyes de los volúmenes de combinación
• La ley de Gay-Lussac establece que cuando los gases se
combinan para obtener compuestos también gaseosos, sus
respectivos volúmenes guardan una proporción de números
sencillos, siempre que se midan en iguales condiciones de
presión y temperatura.
• Avogadro estableció que volúmenes de gases diferentes,
en las mismas condiciones de presión y temperatura,
contienen igual número de moléculas.
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
3. Cantidad de sustancia
La cantidad de sustancia es una magnitud fundamental del
Sistema Internacional de unidades y su unidad es el mol.
Un mol es la cantidad de sustancia que contiene el número
de Avogadro (6,022 · 1023) de partículas.
Siempre se debe especificar de qué partículas se tratan: mol de
átomos, mol de moléculas, mol de iones, mol de electrones, etc.
Masa molar, M, es la masa de un mol de partículas. Su unidad
es g/mol.
La masa molecular es la suma de las masas atómicas de
los átomos que constituyen la fórmula de un compuesto.
La masa molar coincide con la masa molecular, pero
expresada en gramos por mol.
Para cualquier sustancia y cualquier masa, se puede escribir:
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
4. Tipos de reacciones químicas
Debido a las diferentes agrupaciones que se producen entre
los átomos de los reactivos y los productos existen varios tipos.
Reacciones de síntesis o combinación
Dos o más sustancias, bien sean elementos o
compuestos, se unen para formar una sustancia nueva:
Reacciones de descomposición
Se forman dos o más sustancias a partir de un
compuesto dado:
Reacciones de sustitución
Un elemento reemplaza a otro en un compuesto:
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
5. Velocidad de reacción
La velocidad de reacción es la cantidad de sustancia que se
forma o que desaparece en la unidad de tiempo.
La velocidad de una reacción química depende de varios factores:
• Naturaleza de los reactivos. La velocidad depende de la
fortaleza de los enlaces de los reactivos.
• Superficie de contacto. La velocidad será mayor cuanto
mayor sea la superficie de contacto entre los reactivos, lo
que se consigue con una mayor pulverización o en
reacciones en disolución.
• Concentración de los reactivos. La velocidad de una
reacción aumenta al aumentar la concentración de los
reactivos.
• Temperatura. Por lo general, la velocidad de reacción
aumenta con la temperatura.
• Utilización de catalizadores. Los catalizadores son
sustancias que, con una pequeña cantidad, aumentan o
disminuyen la velocidad de una reacción.
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
6. Reacciones químicas importantes
Reacciones
ácido-base
Ácido es una
sustancia que
en disolución
acuosa cede
iones
hidrógeno, H+.
Base es una
sustancia que
en disolución
acuosa cede
iones
hidróxido, OH–.
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS. REACCIONES QUÍMICAS IMPORTANTES
AULA 360
Medida de la acidez. Concepto de pH
Para saber si una sustancia es un ácido o una base se utiliza
una escala llamada escala de pH cuyos valores están
comprendidos entre 1 y 14, de modo que:
• Disoluciones básicas: pH > 7; el carácter básico es tanto
mayor cuanto mayor es el valor del pH.
• Disoluciones neutras: pH = 7; no tienen características
ácidas ni básicas.
• Disoluciones ácidas: pH < 7; el carácter ácido es tanto más
acusado cuanto menor es el valor del pH.
Para medir el pH de una disolución se
usan los indicadores, sustancias que
añadidas en pequeñas cantidades a
un ácido adquieren un color, y en una
base toman otro.
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS. REACCIONES QUÍMICAS IMPORTANTES
AULA 360
Reacciones de neutralización
Al mezclar una disolución de un ácido con otra de una base
las propiedades de ambas sustancias se anulan o se
neutralizan. La razón es que:
Una reacción de neutralización es aquella en la que un
ácido reacciona con una base para formar una sal y agua:
Algunos ejemplos de este tipo de reacciones son:
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS. REACCIONES QUÍMICAS IMPORTANTES
AULA 360
Reacciones de oxidación-reducción
En una reacción de oxidación-reducción, siempre hay una
sustancia que se oxida, llamada reductor, y otra que se
reduce, denominada oxidante.
Reacción de oxidación:
Reacción de reducción:
Reacciones de oxidación-reducción
La combustión es una reacción de oxidación rápida en la que
se desprende calor y, frecuentemente, luz.
Las combustiones se realizan en presencia de oxígeno y
producen dióxido de carbono, agua y energía.
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
7. Energía de las reacciones químicas
En una reacción exotérmica se desprende calor.
Una reacción endotérmica necesita calor para producirse.
El calor intercambiado en cualquiera de las reacciones
anteriores se llama calor de reacción, q.
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS
AULA 360
8. Estequiometría
La estequiometría es la parte de la Química que estudia las
proporciones en las que reaccionan los cuerpos.
Los cálculos estequiométricos son las operaciones
necesarias para conocer con precisión las cantidades de las
sustancias que participan en la reacción.
• Volumen molar es el volumen que ocupa un mol de
cualquier gas en condiciones normales de presión y
temperatura: 22,4 L.
• Porcentaje en masa. Es la masa de soluto por cada 100
unidades de masa de la disolución:
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV
REACCIONES QUÍMICAS. ESTEQUIOMETRÍA
AULA 360
• Porcentaje en volumen. Expresa el volumen de soluto por
cada 100 unidades de volumen de la disolución.
• Concentración en masa. Es la masa de soluto por cada
litro de la disolución. Su unidad en el SI es kg/L, la misma
que la de la densidad.
• Molaridad, M, o concentración molar. Es el número de
moles de soluto por cada litro de disolución. Su unidad en
el SI es mol/L.
4º ESO | UNIDAD 10 | FÍSICA Y QUÍMICA
© GELV