201102 207-Manuel Ricardo Bautista Ramirez Pre3

PRE INFORME PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL NO. 7 Reacciones Y Ecuaciones Químicas Manuel Ricardo Bautista 1073602495, e-mail: [email protected] Grupo CV: 201102_207 CEAD donde se inscribió: Zipaquira CEAD donde realizó la práctica: Zipaquira Tutor de laboratorio: Claudia González

Universidad Nacional Abierta y a Distancia Bogotá D.C., 19/11/2012

1. Objetivos. Objetivo general Identificar diferentes tipos de reacciones químicas. Objetivos Específicos Identificar los diferentes tipos de reacciones Capacitar al alumno para la identificación de una reacción química

2. Marco teórico Ecuaciones Químicas: Definición: Son expresiones matemáticas abreviadas que se utilizan para describir lo que sucede en una reacción química en sus estados inicial y final. En ella figuran dos miembros; en el primero, los símbolos o fórmulas de los reactantes, reaccionantes o reactivos y en el segundo los símbolos o fórmulas de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza una flecha que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción: A + BC ® AB + C Ej. : La ecuación química que describe la reacción entre el magnesio y el oxígeno es: 2 Mg + O2 ® 2 MgO Reactantes Producto Significado de las ecuaciones químicas: a) Cualitativo: Indica la clase o calidad de las sustancias reaccionantes y productos. En la ecuación anterior, el magnesio reacciona con el oxígeno para obtener óxido de magnesio b) Cuantitativo: Representa la cantidad de átomos, moléculas, el peso o el volumen de los reactivos y de los productos. En la ecuación química anterior, se entiende que dos moléculas (o moles) de magnesio, reaccionan con una molécula ( o mole) de oxígeno para obtenerse dos moléculas ( o moles) de óxido de magnesio. También se puede calcular la cantidad en gramos del producto, tomando como base los pesos atómicos de los reaccionantes (Con ayuda de la Tabla Periódica). Características de las Ecuaciones Químicas: · Los reactantes y productos se representan utilizando símbolos para los elementos y fórmulas para los compuestos. · Se debe indicar el estado físico de los reactantes y productos entre paréntesis: (g), (l), (s), (ac.) Si se presentan en estado gaseoso, líquido, sólido o en solución acuosa respectivamente. · El número y tipo de átomos en ambos miembros deben ser iguales, conforme al principio de conservación de la masa; si esto es así, la ecuación está balanceada. II.- Reacciones Químicas: Definición: Son procesos químicos donde las sustancias intervinientes, sufren cambios en su estructura, para dar origen a otras sustancias. El cambio es más fácil entre sustancias líquidas o

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gaseosas, o en solución, debido a que se hallan más separadas y permiten un contacto más íntimo entre los cuerpos reaccionantes. También se puede decir que es un fenómeno químico, en donde se producen sustancias distintas a las que les dan origen. Características o Evidencias de una Reacción Química: · Formación de precipitados. · Formación de gases acompañados de cambios de temperatura. · Desprendimiento de luz y de energía. Reglas: · En toda reacción se conservan los átomos y las cargas (si hay iones) · No puede ocurrir un proceso de oxidación o de reducción aislado, ambos ocurren simultáneamente. · No se pueden formar productos que reaccionen enérgicamente con alguno de los productos obtenidos. Ej. : Na3N + 3H2O ® 3 NaOH + NH3 Tipos de Reacciones Químicas: A) De acuerdo a las sustancias reaccionantes: · Reacciones de composición, adición o síntesis: Cuando dos o más sustancias se unen para formar una más compleja o de mayor masa molecular: Ej. :

· Reacciones de descomposición: Cuando una sustancia compleja por acción de diferentes factores, se descompone en otras más sencillas:

Ej. :

· Cuando las descompone el calor, se llaman también de disociación térmica. · Reacciones de simple sustitución:







· Reacciones de doble sustitución: También se denominan de doble desplazamiento o metátesis y ocurren cuando hay intercambio de elementos entre dos compuestos diferentes y de esta manera originan nuevas sustancias. * Se presentan cuando las sustancias reaccionantes están en estado iónico por encontrarse en solución, combinándose entre sí sus iones con mucha facilidad, para formar sustancias que permanecen estables en el medio reaccionante:

Ej. :

· Reacciones Reversibles: Cuando los productos de una reacción pueden volver a reaccionar entre sí, para generar los reactivos iníciales. También se puede decir que se realiza en ambos sentidos.

Ej. :

· Reacciones Irreversibles: Cuando los productos permanecen estables y no dan lugar a que se formen los reactivos iníciales.

Ej. :







Toda reacción es más o menos reversible; pero en muchos casos esta reversibilidad es tan insignificante que se prefiere considerar prácticamente irreversible. B) De acuerdo a su energía: En toda reacción química hay emisión o absorción de energía que se manifiesta como luz y/o calor. Aquí aparece el concepto de Entalpía, Entalpía, entendida como la energía que se libera o absorbe. · Reacciones Exotérmicas: Cuando al producirse, hay desprendimiento o se libera calor.

Ej. :

· Reacciones Endotérmicas: Cuando es necesario la absorción de calor para que se puedan llevar a cabo.

Ej. :

La energía liberada o absorbida se denomina calor de reacción o entalpía (H) por consiguiente: · En una reacción exotérmica la entalpía es negativa · En una reacción endotérmica la entalpía es positiva C) Reacciones Especiales: · Reacción de Haber: Permite obtener el amoniaco partiendo del hidrógeno y nitrógeno N2 + 3H2 ↔ 2NH3







· Reacción de Combustión: En estas reacciones, el oxígeno se combina con una sustancia combustible y como consecuencia se desprende calor y/o luz. Las sustancias orgánicas pueden presentar reacciones de combustión completa o incompleta: - R. Completa: Cuando se forma como producto final CO2 y H2O (en caso de sustancias orgánicas)

Ej. :

· R. Incompleta: Cuando el oxígeno no es suficiente, se produce CO y H2O, aunque muchas veces se produce carbón.

· Reacción Catalítica: Se acelera por la intervención de sustancias llamadas catalizadores que permanecen inalterables al final de la reacción. Catalizador: Sustancia que acelera la reacción. No reacciona. Se recupera todo Ej. :

· Reacción REDOX: Reacciones en donde hay variación de los estados de oxidación de las sustancias por transferencia de electrones.

· Reacción de Neutralización:







Definición: Son las etapas en que ocurre una reacción química. La mayoría de las reacciones ocurren en varias etapas consecutivas, cada una de las cuales se denomina reacción elemental; el conjunto total de estas reacciones elementales, por las que transcurre una reacción global, se denomina mecanismo de reacción. Según Fco. A. Villegas (Univ. de Colombia), para que se produzca una reacción química tal como: Se requiere una serie de etapas intermedias o etapas sucesivas y simultáneas. Un posible mecanismo para la reacción mencionada es el siguiente:

· En la primera etapa la molécula de A2 se descompone en dos átomos iguales de manera rápida. · En la segunda etapa, la más lenta de todo el proceso, la molécula de B 2 se divide también en dos tomos. · En las etapas tercera y cuarta y que ocurren de manera simultánea, un átomo de A, se combina con un átomo de B, para formar el compuesto AB de manera más rápida que la etapa segunda. · La suma algebraica de todas las etapas, resulta la reacción neta. Como se aprecia, cuando una reacción ocurre en varias etapas, generalmente una de ellas, es más lenta que las demás, actuando como reguladora de la velocidad de reacción global,, tomando por ello el nombre de etapa determinante o controlante de la velocidad de reacción. Ej. :

La reacción entre el cloruro de yodo y el hidrógeno, para formar yodo y cloruro de hidrógeno, si se realizara en una sola etapa, sería de tercer orden ( de segundo orden respecto al ICl y de primero respecto al H2), pero se ha encontrado experimentalmente que la reacción es de primer orden para ambos reactivos, y por tanto, de segundo orden global. Esto se puede entender suponiendo que la reacción ocurre en dos partes o etapas, como las siguientes:

La primera reacción es lenta, comportándose como la controlante de la velocidad, la que explica los resultados experimentales. Como es lógico, cuando una reacción ocurre en varias etapas, la suma de estas reacciones parciales es igual a la reacción final. IV.- Reacciones en Cadena: Existen diversas reaccione químicas que ocurren en varias etapas, en las que además de formarse los productos, se regeneran los reactantes que dieron inicio a la reacción, formándose una especie de “cadena” en la que se repiten los eslabones, por lo que reciben el nombre de Reacciones en cadena. En estas reacciones es frecuente la intervención de radicales libres, esto es, moléculas o átomos









Produciendo se la reacción de iniciación de la cadena, (donde una molécula absorbe energía en forma de calor, luz o radiación ultravioleta) dando inicio al proceso total y produciéndose además radicales metilo, que son los portadores de la cadena y que tras el segundo proceso, llamado de propagación de la cadena, (se lleva a cabo mediante el proceso de los radicales libres, uniendo dos elementos y dejando uno libre) puede causar la descomposición de muchas moléculas de acetaldehído. Si no fuera por la reacción tercera, llamada de terminación de la cadena,(los átomos se unen y forman moléculas) en donde se combinan entre sí los dos radicales metilo, la reacción no concluiría hasta terminar todo el acetaldehído, porque un solo radical metilo lo podría descomponer todo, puesto que al hacerlo según el segundo proceso, se regeneraría metilo. También se puede considerar la cadena inhibidora cuando un átomo choca con determinada molécula inhibiendo toda la reacción. Veamos otro ejemplo: En la ecuación:

3. Correlación con la carrera que estudia el autor. El determinar como funcionan las reacciones químicas nos puede ayudar a determinar, como hacer una reacción si correr ningún riesgo adicionalmente también nos puede ayudar a definir si de esta reacción puede ser reversible o no, en caso de que a un ingeniero industrial se le preguntase



















5. Referencias. ECUACIONES Y REACCIONES QUÍMICAS Por: José del C. Mondragón Córdova. En http://www.monografias.com/trabajos88/ecuaciones-y-reacciones-quimicas/ecuaciones-yreacciones-quimicas.shtml







PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL NO. 8 Estequiometria - Reactivo Límite Manuel Ricardo Bautista 1073602495, e-mail: [email protected] Grupo CV: 201102_207 CEAD donde se inscribió: Zipaquira CEAD donde realizó la práctica: Zipaquira Tutor de laboratorio: Claudia González


1. Objetivos. Objetivo General. Determinar las relaciones estequiométricas molares de los reactantes de una reacción química, estableciendo con esto el reactivo limitante de la misma. Objetivos específicos Establecer el reactivo limite de una solución a partir de la reacción principal.

2. Marco teórico. Reactivo limitante Saltar a: navegación, búsqueda El reactivo limitante es el reactivo que en una reacción química determina, o limita, la cantidad de producto formado, y provoca una concentración limitante a la anterior. Cuando una ecuación está balanceada, la estequiometría se emplea para saber los moles de un producto obtenidos a partir de un número conocido de moles de un reactivo. La relación de moles entre reactivo y producto se obtiene de la ecuación balanceada. Generalmente cuando se efectúa una reacción química los reactivos no se encuentran en cantidades estequiométricamente exactas, es decir, en las proporciones que indica su ecuación balanceada. En consecuencia, algunos reactivos se consumen totalmente, mientras que otros son recuperados al finalizar la reacción. E l reactivo que se consume en primer lugar es llamado reactivo limitante, ya que la cantidad de éste determina la cantidad total de producto formado. Cuando este reactivo se consume, la reacción se detiene. El o los reactivos que no se consumen parcialmente









Si

<

Entonces X es el reactivo limitante.

>

Entonces Y es el reactivo limitante.

Si

Ejemplo La ecuación balanceada para la oxidación del monóxido de carbono a dióxido de carbono es la siguiente:

Si se tienen 4 moles de monóxido de carbono y 3 moles de oxígeno, ¿cuál es el reactivo limitante? Aplicando el procedimiento anterior tenemos que que







El reactivo limitante es, en este caso, el dióxido de silicio.

3. Correlación con la carrera que estudia el autor. El determinar que material se establece como limitante de una reacción química, nos puede ayudar a definir las cantidades exactas de material a mezclar, a fin de reducir los gastos innecesarios de material en una solución. 4. Metodología.







PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL NO. 9 Estequiometria De Reacciones Que Involucran Gases Y Soluciones Manuel Ricardo Bautista 1073602495, e-mail: [email protected] Grupo CV: 201102_207 CEAD donde se inscribió: Zipaquira CEAD donde realizó la práctica: Zipaquira Tutor de laboratorio: Claudia González


1. Objetivos. Objetivo General Generar CO2 a partir de una reacción, determinando la cantidad de gas que se puede obtener. Objetivos específicos Obtener la destreza de generar gases a partir de reacciones químicas, saber que cantidades se pueden generar dependiendo de la mezcla realizada

2. Marco teórico. CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS En una reacción química es importante conocer, el reactivo l imitante, la pureza de los reactivos y el







%EF= corresponde al porciento de eficiencia. PR = hace referencia al producto real. PT=equivale al producto teórico. Cálculos en reacciones consecutivas: En algunos casos, para obtener el producto deseado, se tienen que realizar dos o más reacciones consecutivas. Se realiza las mismas operaciones que en los demás cálculos sin embargo, sólo se tienen en cuenta el producto inicial y final. ESTEQUIOMETRIA DE GASES Para realizar cálculos de reacciones entre gases, Gay Lussac, encontró en 1809, que, gases a la misma temperatura y presión, los volúmenes de los reactivos y productos mantienen una relación sencilla. Recordemos también que el principio de Avogadro dice que volúmenes iguales de los gases a mismas condiciones de temperatura y presión contienen el mismo número de moléculas. De ahí que un mol de cualquier a condiciones normales ocupe 22,4 Litros. ESTEQUIOMETRIA DE SOLUCIONES En las reacciones químicas como soluciones; por esta razón, es importante conocer la concentración y volumen de las soluciones, puesto que esto permite determinar la cantidad de sustancia. M= Número de moles de soluto Litros de la solución

3. Correlación con la carrera que estudia el autor. El generar gases por medio de reacciones químicas nos permite trabajar con ellos, para obtener







5. Referencias. Cálculos estequiométricos, Autores: Fabio Restrepo; Jairo Restrepo Vargas Leonel. Universidad Nacional sede de Medellín En: http://es.scribd.com/doc/31176952/CALCULOSESTEQUIOMETRICOS

201102 207-Manuel Ricardo Bautista Ramirez Pre3

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