Reaccion quimica
es todo proceso todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactantes reactantes)), por efecto de un factor energético, energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y molecular y sus enlaces,, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos enlaces ser elementos o compuestos.. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida compuestos hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, magnesio, como un ejemplo de reacción inducida. A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas. químicas. Relacion molar
La relación molar es una relación entre ent re la cantidad de moles de dos especies cualesquiera que intervengan en una reacción química. un factor de conversión cuyo fin es convertir, en una reacción química, la cantidad de moles de una sustancia a la cantidad correspondiente de moles de otra sustancia. Por ejemplo, en la reacción
Tipos de reacciones quimicas
A) De acuerdo a las sustancias reaccionantes: reac cionantes:
masa molecular:
Ej. : Reacciones de composición, adición o síntesis o síntesis:: Cuando dos o más sustancias se unen para formar una más compleja o de mayor
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: Denominadas también de simple desplazamiento cuando una sustancia simple reacciona con otra compuesta, reemplazando a uno de sus componentes. Ej. :
Reacciones de doble sustitución: También se denominan de doble desplazamiento o metátesis y ocurren cuando hay intercambio de elementos entre dos compuestos diferentes y d e 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 iniciales. 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 iniciales.
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, 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 sustancias: N2 + 3H2 ? 2NH3 Reacción Termoquímica: En estas reacciones se indica la presión, temperatura y estado físico de las
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: Consiste en la reacción de un ácido con una base.
Balance de ecuaciones
Cuando la reacción química se expresa como ecuación, además de escribir correctamente todas las especies participantes (nomenclatura), se debe ajustar el número de átomos de reactivos y productos, colocando un coeficiente a la izquierda de los reactivos o de los productos. El balanceo de ecuaciones busca igualar el de átomos en ambos lados de la ecuación, para mantener la Ley de Lavoisiere. Por ejemplo en la siguiente reacción (síntesis de agua ), el número de átomos de oxígenos de reactivos, es mayor al de productos.
H2 + O2 H2O
Para igualar los átomos en ambos lados es necesario colocar coeficientes y de esta forma queda una ecuación balanceada.
2 H2 + O2 2 H2O Nota: Para calcular el número de átomos, el coeficiente multiplica a los subíndices y cuando el cuando el coeficiente es igual a 1 "se omite" por lo que el número de átomos es igual al subíndice.
Los métodos más comunes para balancear una ecuación son : Tanteo , Algebraíco y Redox .
===== Métodos ===== Tanteo Consiste en dar coeficientes al azar hasta igualar tod as las especies.
Ejemplo : CaF2 + H2SO4 CaSO4 + HF Ecuación no balanceada El número de F y de H esta desbalanceado, por lo que se asignará (al azar) un coeficiente en la especie del flúor de la derecha.
CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2 HF Ecuación balanceada
Algebraico Este método es un proceso matemático que consistente en asignar literales a cada una de las especies , crear ecuaciones en función d e los átomos y al resolver las ecuaciones, determinar el valor de los coeficientes. Ecuación a balancear :
FeS + O2 Fe2O3 + SO2 Los pasos a seguir son los siguientes:
1. Escribir una letra, empezando por A, sobre las e species de la ecuación:
A
B
FeS + O2
C
D
Fe2O3 + SO2
2. Escribir los elementos y para cada uno de ellos establecer cuántos hay en reactivos y en productos, con respecto a la variable. Por ejemplo hay un Fe en reactivos y dos en productos, pero en función de las literales donde se localizan las especies (A y C) se establece la ecuación A = 2C . El símbolo produce ( ) equivale al signo igual a (=).
Fe
A = 2C
S
A=D
O
2B = 3C + 2D
3. Utilizando esas ecuaciones, dar un valor a cualquier letra que nos permita resolver una ecuación (obtener el valor de una literal o variable) y obtener después el v alor de las demás variables. Es decir se asigna un valor al az ar (generalmente se le asigna el 2) a alguna variable en una ecuación, en este caso C = 2 , de tal forma que al sustituir el valor en la primera ecuación se encontrará el valor de A. Sustituyendo el valor de A en la segunda ecuación se encuentra el valor de D y finalmente en la tercera ecuación se sustituyen los valores de C y D para encontrar el valor de B.
A FeS
Fe A = 2C S A=D O 2B = 3C + 2D
+
B
C
O2
Fe2O3
Sí C =2 A= 2C A= 2(2)
A= D D=4
D +
SO2
2B = 3C + 2D 2B = (3)(2) + (2)(4) 2B = 14
B = 14/2
A=4
B=7
4. Asignar a cada una de las especies el valor encontrado para cada una de las variables: A 4 FeS
+
B
C
7 O2
2Fe2O3
D + 4SO2
Ecuación Balanceada
BALANCEO REDOX Las reglas para el balanceo redox (para aplicar este método, usaremos como ejemplo la siguiente re acción) son:
K 2Cr 2O7 + H2O + S SO2 + KOH + Cr 2O3 1. Escribir los números de oxidación de todas las especies y observar cuáles son las que cambian. +1
+6
K 2Cr 2O-27 + H+12O-2 + S
0
+4
-2 2
S O
+ K +1O-2H+1 + Cr +32O-23
2. Escribir las hemirreacciones de oxidación y de reducción, cuando una de las especies cambiantes tiene
subíndices se escribe con él en la hemirreacción (por ejemplo el Cr2 en ambos lados de la reacción) y si es necesario, balancear los átomos (en este caso hay dos átomos de cromo y uno de azufre en ambos lados "se encuentran ajustados", en caso de no ser así se colocan coeficientes para b alancear las hemirreacciones) y finalmente indicar el número de electrones ganados o perdidos (el cromo de +6 a +3 gana 3 electrones y al ser dos cromos ganan 6 electrones y el azufre que pasa de 0 a +4 pierde 4 electrones).
+6 e Cr +62
Cr +32 Reducción
- 4e S0
S+4
Oxidación
3. Igualar el número de electrones ganados al número de electrones perdidos. Para lograrlo se necesita multiplicar cada una de las hemirreacciones por el número de electrones ganados o perdidos de la hemirreacción contraria (o por sus mínimo común denominador).
+6 e +6 2 [ Cr 2
Cr +32
]
S+4
]
- 4e 0 3[S
+12 e 2 Cr +62
2Cr +32
- 12e 3 S0
3 S+4
4. Hacer una sumatoria de las hemirreacciones para obtener los coeficientes, y posteriormente, colocarlos en las especies correspondientes.
3 S0 + 2Cr+62 2K 2Cr 2O7 + H2O + 3S
3 S+4 + 2Cr+32
3SO2 + KOH + 2Cr 2O3
5. Terminar de balancear por tanteo. 2K 2Cr 2O7 + 2H2O + 3S
3SO2 + 4KOH + 2Cr 2O3
Descripcion de una ecuacion quimica Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (llamadas reactivos o reactantes) y las sustancias que se originan (llamadas productos). La ecuación química ayuda a visualizar los reactivos que son los que tendrán una reacción química y el producto, que es la sustancia que se obtiene de este proceso. Además se puede ubicar los símbolos químicos de cada uno de los elementos o compuestos que estén dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad. ¿Cómo se evidencia que ha ocurrido una reaccion quimica? las reacciones químicas generan nuevas sustancias con propiedades físicas diferentes a la primera. Algunas evidencias de que ha ocurrido una reacción química son las siguientes: Formación de precipitados: Se dan al formarse un sólido insoluble, después de mezclar soluciones que inicialmente presentan se presentaban transparentes o translucidas. Formación de un Gas: Se pueden reconocer por la formación de burbujas en e l medio de la reacción, algunos pueden ser coloreados y otros no, en el caso de los coloreados se visualizan al salir del envase. Cambio de color: La solución o producto resultante presenta c oloración visiblemente diferente a la ó las que le dieron origen. Cambio de olor: Una sustancia inodora ó con un olor carac terístico puede producir un olor diferente fácilmente reconocible. Cambio de temperatura: En este caso puede ocurrir que la temperatura disminuya o aumente de acuerdo al tipo de reacción. Si la r eacción absorbe calor, se siente que e l envase se enfría. Si por el contrario, desprende calor, el envase se calienta. Ecuacion quimica Una ecuación química es la representación simbólica de una reacción, donde se especifica la parte cualitativa y cuantitativa de los reactantes y pr oductos.
