REACCIÓN QUÍMICA

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Transcript REACCIÓN QUÍMICA

TEMA 2 – I PARTE BALANCE DE ECUACIONES

CAMBIO FÍSICO Y CAMBIO QUÍMICO.

CAMBIO FÍSICO:

transformación de materia. Cuando se conserva la sustancia original.

es aquél que tiene lugar sin

CAMBIO QUÍMICO: transformación de materia. Cuando no se conserva la sustancia original.

es aquél que tiene lugar con

EJEMPLOS:

Aquí se identifican fenómenos físicos y químicos, para un fenómeno natural y para un hecho de la vida diaria:

Durante el proceso de FOTOSÍNTESIS:

a- La hoja TOMA CO

2 del aire,(también llega el H tomada del suelo por la raíz ).

2 O

FÍSICOb- El AGUA se transforma en HIDRÓGENO y

OXÍGENO.

a la atmósfera

QUÍMICOc- El OXÍGENO se desprende de la planta y vuelveFÍSICOd- El HIDRÓGENO reacciona con el DIÓXIDO DE

CARBONO para formar ALMIDÓN

QUÍMICO

ECUACIÓN QUÍMICA

Una ecuación química es una forma corta de expresar

en términos de símbolos y fórmulas todo un proceso de transformación química o REACCIÓN QUÍMICA

Representación de cambios químicos: REACCIÓN QUÍMICA.

Según la teoría cinético-molecular una reacción

química consiste en las roturas de las moléculas de las sustancias iniciales, reordenándose los átomos de forma diferente .

En la reacción química se produce siempre una

transformación energética.

¿DONDE SE ORIGINAN LAS REACCIONES QUIMICAS?

MANIFESTACIONES COTIDIANAS

EXPLICACIÓN CINÉTICO MOLECULAR DE LA REACCIÓN QUÍMICA.

Para que se produzca la

reacción química se tienen que producir dos hechos fundamentales : 1.-Los átomos tienen que chocar con suficiente energía.

2.-La orientación del choque de los átomos ha de ser efectiva.

Es decir la orientación del choque ha de ser la adecuada

.

I

2 + H 2 2HI choque efectivo choque no efectivo.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA 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”.

, m reactivos = m productos .

Reacción química

En una reacción química se

conserva

el número de átomos y la masa original, pero se

redistribuye

el

material en nuevas estructuras

. Por ejemplo, un precipitado sólido amarillo, el yoduro de plomo (Pbl2), se forma por la reacción de dos líquidos, el yoduro de potasio (KI) y el nitrato de plomo (Pb(NO3) 2).

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA.

IK + Pb(NO 3 ) 2 PbI 2 + KNO 3

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS.

Las reacciones químicas pueden ser representadas

mediante los modelos moleculares.

Dibujando los átomos como si fueran esferas y

construyendo así las moléculas de las sustancias que intervienen en una reacción.

Utilizando los modelos moleculares podemos

entender mejor la conservación de la materia en las reacciones químicas, puesto que el número de esferas de cada clase debe ser el mismo en las sustancias iniciales y en las finales,.

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS.

H 2 + O 2

H 2 O

La representación anterior no cumple el principio de conservación de la masa.!!!

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS.

2 H 2 + O 2

2 H 2 O

La representación anterior si cumple el principio de conservación de la masa.!!!

Representación de reacciones.

Zn + HCl ZnCl

2 + H 2

Procedemos a ajustar:Zn +

2 HCl ZnCl 2 + H 2

Representación de reacciones.

CaCO

3

CaO + CO

2

Ca C O

CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS Por su Mecanismo

De Adición o combinación

4Fe (s) + 3O 2(g) 2Fe 2 O 3(s)

De Descomposición

2KBrO 3(s) +

2KBr (s)

De Simple Desplazamiento o ReemplazoDe Doble Desplazamiento

+ 3O 2(g) L i- K – Ba – Ca – Na – Mg – Al – Zn – Fe – Cd – Ni – Sn – Pb - (H) – Cu – Hg – Ag - Au Creciente en actividad F – O – Cl – Br – I – At – S – Se – Te - (H) – N – P – As – Sb – C – Si – B Ba(NO 3 ) 2(ac) H 2 SO 4(ac) + Mg (s) + 2NaOH (ac) MgSO 4(s) + H 2(g) 2NaNO 3(ac) + Ba(OH) 2(s)

CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS Por Cambio de Valencia

Reacciones NO REDOX

Reacciones

REDOX 1+ 6+ 2 2+ 2 H 2 S O 4(ac) + Ca O (s) 2+ 6+ 2 Ca S O 4(ac) 1+ 2 + H 2 O (l) 7+ 1 KMnO 4 2+ 0 + HCl KCl + Mn Cl 2 + Cl 2 + H 2 O

Otros tipos de Reacciones: De COMBUSTIÓN.

Etanol Carbón Butano Propano Gasolina Madera Plásticos …………

+ O

2

CO

2

+H

2

O

Otros tipos de Reacciones:.

Durante el curso de una reacción siempre se

1. produce, en mayor o menor medida, un desprendimiento o una absorción de energía.

Así se clasifican las reacciones en:

EXOTÉRMICAS

: Aquellas en las que se desprende calor.

Aunque en un principio haya que suministrar una mínima cantidad de calor.

2. ENDOTÉRMICAS: absorbe calor.

Son aquellas en las que se

Por ejemplo: Reacción de oxidación de metales.

El metal incorpora átomos de oxigeno, formando

óxidos.

En muchos casos la reacción ocurre a temperatura

ambiente.

• • M + O 2 MO • M + O 2 MO 2 Ejemplo: 2Fe +O 2 2FeO

Reacción de oxidación de metales.

En las reacciones de oxidación se ajusta primero el oxígeno.Después el metal.

Na + O 2 1º Na + O 2 2º 4Na + O 2 Na 2 O 2 Na 2 2 Na O 2 O +

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA.

Ahora bien, el número de átomos de cada elemento

en los reactivos debe ser igual al que existe en los productos

Esto nos obliga a realizar un ajuste de la ecuación

química para que el número de átomos de cada elemento en los reactivos sea igual al que existe en los productos .

Ajuste de reacciones: Formación del agua.

H 2 + O 2 H 2 O Vemos que en los reactivos hay dos átomos de oxígeno mientras que en los productos sólo hay uno.

• •

¿Qué tal si multiplicamos por dos la molécula de agua?

H2 + O2 2 H2O

Ahora tenemos igualdad en los átomos de oxígeno, pero no en los de hidrógeno. De estos hay cuatro en los productos y sólo dos en los reactivos.

¿Por qué no multiplicamos por dos el hidrógeno en los

reactivos?

2 H2 + O2 2 H2O

Ajuste de reacciones: Formación del agua.

• •

A los números que hemos añadido para ajustar la ecuación se les llama coeficientes estequiométricos

.

2 H 2 + O 2 2 H 2 O

nº de átomos en la molécula.

coeficiente estequiométrico(nº de moléculas)

las ecuaciones químicas son las representaciones simbólicas de las reacciones reales. En ellas, el número de átomos de cada elemento es el mismo en las sustancias iniciales y en las finales.”

BALANCE DE ECUACIONES REDOX

Oxidación:

cambio químico donde una sustancia pierde electrones y aumenta su estado de oxidación (valencia).

Agente Reductor:

Sustancia que se oxida reduciendo a otra.

Reducción:

cambio químico donde una sustancia gana electrones y disminuye su estado de oxidación.

Agente Oxidante:

Sustancia que se reduce oxidando a otra OXIDACIÓN 4-; 3-; 2-; 1-; 0; 1+ ; 2+; 3+; 4+; 5+; 6+; 7+; 8+ REDUCCIÓN

DETERMINACIÓN DE LA VALENCIA DE UN ELEMENTO

a) Los metales, oxígeno y radicales llevan valencia (-).

b) Los metales, el hidrógeno y el radical amonio llevan valencia (+).

c) Un elemento aislado siempre tiene valencia cero (0).

d) En una fórmula debe haber igual número de valencias positivas y negativas.

e) Los no metales se compartan como positivos sólo cuando se unen con el oxígeno.

f) En un compuesto químico la suma de las valencias debe ser igual a cero.

g) Debe conocerse la valencia de algunos de los elementos.

h) El oxigeno actúa casi siempre con valencia (-2); pero en los peróxidos H 2 , O 2 BaO 2 , etc., actúa con valencia (-1).

i) El hidrógeno combinado con un metal tiene valencia (-1), y combinado con un no metal (+1).

POR EJEMPLO

3+ 2 Fe 2 O 3 1+ 5+ 2 + KNO 3 1+ 2 1+ + KOH 1+ 6+ 2 K 2 FeO 4 1+ 3+ 2 + KNO 2 1+ + H 2 O 2 2 Fe 2 O 3 Fe: 2+ y 3+ 1+ 3+ 2 KNO 2 K: 1+ solamente Entonces por diferencia tenemos: ( 1+) + (2 -) * 2 - = (1+) + ( 4-) = 3 -

El elemento que se reduce es el

Nitrogeno 5+ a 3+ en 2 valencias

El elemento que se oxida es el

Hierro de 3+ a 6+ en 3 valencias

FIN DE LA 1ra PARTE

ENLACES DE CARBONO

REACCIONES EXOTÉRMICAS

COMPONENTES DEL PETRÓLEO O LOS COMBUSTIBLES FÓSILES

APLICACIONES DE LA OXIDACIÓN REDUCCIÓN

GALVANOTÉCNIA OTRO EJEMPLO: PROCESO DE LA FOTONSINTESIS