3. ecuaciones quimicas y patrones sencillos de reactividad
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REACCION QUIMICA
Proceso en el que una o varias sustancias cambian para originar una o más sustancias nuevas.
ECUACION QUIMICA
•Forma de representar una reacción química.
•Utiliza símbolos para mostrar que sucede durante dicha reacción.
ECUACION QUIMICA
•El metano se quema en presencia de oxígeno para producir dióxido de carbono y agua. •En esta reacción el metano y el oxígeno son los reactantes o reactivos, y el dióxido de carbono y el agua son los productos.
•La ecuación química que corresponde a esta reacción es:
•La interpretación cualitativa de esta ecuación es:
Metano y oxígeno reaccionan para formar dióxido de carbono y agua.
•Sin embargo la ecuación no es cuantitativamente correcta, pues va en contra de la ley de conservación de la masa.•Para corregir esto se debe balancear la ecuación, mediante el cambio de los coeficientes donde corresponda.
•Los coeficientes son los números que aparecen a la izquierda de los símbolos químicos.
•Cuando no aparece ningún número a la izquierda de un símbolo químico, como es el caso para cada reactante y producto en esta ecuación, se presume que el coeficiente es uno.
•Este tipo de ecuación puede ser balanceada por simple inspección.
La primera disparidad a ser corregida es el número de átomos de hidrógeno: en la ecuación sin balancear hay cuatro átomos de hidrógeno a la izquierda de la flecha y sólo dos al derecho.
Para arreglar esto, se cambia el coeficiente del agua, en el derecho, a un 2.
•Ahora hay cuatro átomos de hidrógeno y un átomo de carbono en cada lado de la ecuación. El oxígeno, sin embargo, todavía no está balanceado.
•Se puede corregir esto cambiando el coeficiente de oxígeno a un 2 también.
•El resultado es una Ecuación química balanceada.
A nivel molecular la ecuación representa:
ECUACION QUIMICA
Interpretación de una Ecuación Química
2H2 + O2 2H2O
Dos moléculasDos moles2x(2,02g)=4,04g
La materia no se crea ni se destruye
+Una molécula+Un mol+32,0g
Dos moléculasDos moles2x(18,02g)=36,04g
36,04g de Reactivos 36,04g de Productos
El conocimiento del estado físico de reactivos y productos es muy útil
en el laboratorio.
KBr(ac) + AgNO3(ac) KNO3(ac) + AgBr(s)
(ac) = medio acuoso(s) = sólido(t) = líquido(g) = gas
BALANCEO DE ECUACIONES QUIMICAS
1) Se determina cuales son los reactivos y los productos.2) Se escribe una ecuación no ajustada usando las fórmulas de los reactivos y de los productos.3) Se ajusta la reacción determinando los coeficientes que nos dan números iguales de cada tipo de átomo en cada lado de la flecha de reacción, usando el menor número entero.• Identificar elementos ya ajustados• Balancear elementos que aparezcan una sola vez a cada lado de
la ecuación.• Balancear elementos que aparezcan en dos o más fórmulas al mismo lado de la ecuación.4) Se verifica que en la ecuación balanceada haya el mismo número total de cada tipo de átomos en ambos lados de la ecuación
Se pueden probar diferentes coeficientes para igualar el número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación pero no se pueden
alterar los subíndices de dichos átomos
Modelos de Reactividad Química
•A primera vista pareciera que las distintas reacciones químicas no tuvieran ninguna relación. •Sin embargo, una mirada más profunda, revela distintos modelos o patrones de conducta química entre ciertos grupos de elementos.
Modelos de Reactividad Química
•Los elementos que se encuentran en el mismo grupo en la tabla periódica tienden a tener propiedades químicas muy similares.
•Por ejemplo, sodio y potasio cada uno reacciona con el agua de la misma manera de producir el hidróxido del metal correspondiente e hidrógeno gaseoso.
Modelos de Reactividad Química
De hecho, todos los miembros del grupo 1A (los metales alcalinos) reaccionan con el agua de la misma manera. La ecuación que corresponde a esta reacción general es:
Modelos de Reactividad Química
Debido al gran número de reacciones distintas, es útil organizarlas de manera que entren en alguna de un pequeño
número de categorías.
Por ejemplo, 2NaN3 2Na + 3N2, CaCO3 CaO + CO2, y 2H2O2 2H2O + O2 parecen ser ecuaciones muy distintas. Sin embargo todas las reacciones que ellas representan entran
en la categoría de: Reacciones de Descomposición.
Modelos de Reactividad Química
En el lado opuesto, se encuentran las reacciones de combinación, que son aquéllas en que dos o más reactantes reaccionan para formar un solo producto.
Modelos de Reactividad Química
•Otras categorías de reacciones comunes incluyen reacciones de combustión y reacciones de oxidación-reducción.
•Las reacciones de la combustión de hidrocarburos y los compuestos relacionados constituyen un número enorme de reacciones muchas de los cuales son muy útiles a nivel industrial. La combustión de tales compuestos involucra la combinación con oxígeno para producir dióxido de carbono y agua.
Modelos de Reactividad Química
Otras substancias también pueden sufrir combustión: •Por ejemplo, el hidrógeno combina con oxígeno para producir sólo agua.
•El azufre elemental se combina con oxígeno para producir el dióxido de azufre.