brown quim11ed cap04
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8/9/2019 BROWN Quim11ed Cap04
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Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay,
Jr. y Bruce E. Bursten
QUMICA
LA CIENCIA CENTRAL11a edicin
John D. BookstaverSt. Charles Community College, Cottleville, MO
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!Reacciones acuosas
y estequiometra dedisoluciones
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Reaccionesacuosas Disoluciones
Las disoluciones sedefinen como mezclashomogneas de dos o
ms sustancias !uras. "l disolventese
encuentra en mayora#undancia.
Las dems sustanciasson solutos.
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Reaccionesacuosas Disociaci$n
Cuando se disuelveen agua una
sustancia i$nica, eldisolvente e%trae losiones individuales delcristal y los solvata.
& este !roceso se lellama disociaci$n.
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Reaccionesacuosas Disociaci$n
'n electrolitoes unasustancia (ue se
disocia en ionescuando se disuelveen agua.
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Reaccionesacuosas "lectrolitos
'n electrolitoes unasustancia (ue se
disocia en ionescuando se disuelveen agua.
'nno electrolito
!uede disolverse enagua, !ero no sedisocia en ionescuando lo hace.
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Reaccionesacuosas "lectrolitos y no electrolitos
Los com!uestosi$nicos solu#les
tienden a serelectrolitos.
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Reaccionesacuosas "lectrolitos y no electrolitos
Los com!uestosmoleculares tiendena ser no electrolitos,
e%ce!to cidos y#ases.
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Reaccionesacuosas "lectrolitos
'n electrolito fuertesedisocia !or com!letocuando se disuelve enagua.
'n electrolito d#ils$lo se disocia
!arcialmente cuandose disuelve en agua.
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Reaccionesacuosas Los electrolitos fuertes son)
*cidos fuertes. +ases fuertes.
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Reaccionesacuosas Los electrolitos fuertes son)
*cidos fuertes. +ases fuertes.
Sales i$nicas solu#les.
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Reaccionesacuosas Reacciones de !reci!itaci$n
Cuando se mezclaniones (ue forman
com!uestos (ue soninsolu#les como!uede !redecirse atravs de las reglas de
solu#ilidad-, se formaun !reci!itado.
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&gO/ ,ac-0 1Cl,ac- &gCl,s-0 1O/ ,ac-
Reacciones de mettesisde intercam#io-
Mettesis !roviene de una !ala#ra griega(ue significa 2tras!oner3.
Reaccionesacuosas
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Reaccionesacuosas
Reacciones de mettesisde intercam#io-
Mettesis !roviene de una !ala#ra griega(ue significa 2tras!oner3.
4arece (ue los iones en los com!uestos
reactivos se intercam#ian, o tras!onen.
&gO/ ,ac-0 1Cl,ac- &gCl,s-0 1O/ ,ac-
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Reaccionesacuosas 5u6mica de las disoluciones
"s de utilidad !restar atenci$n aexactamente(u es!ecies estn
!resentes en una mezcla de reacci$nes decir, s$lido, l6(uido, gas, disoluci$nacuosa-.
Si com!rende la reactividad, estarconsciente de (u es lo (ue cam#iadurante el curso de la reacci$n.
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Reaccionesacuosas "cuaci$n molecular
La ecuaci$n molecular indica los reactivos y!roductos en su forma molecular.
&gO/ ac-0 1Clac- &gCls-0 1O/ ac-
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Reaccionesacuosas "cuaci$n i$nica
"n la ecuaci$n i$nica todos los electrolitos fuertescidos fuertes, #ases fuertes y sales i$nicassolu#les- se disocian en sus iones.
"sto refle7a con mayor e%actitud las es!ecies (uese encuentran en la mezcla de la reacci$n.
&g0
ac-0 O/8
ac-0 10
ac-0 Cl8
ac-
&gCls-0 10ac-0 O/8 ac-
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Reaccionesacuosas "cuaci$n i$nica neta
4ara formar la ecuaci$n i$nica neta, descarte todo lo(ue no cam#ie del lado iz(uierdo hacia el ladoderecho de la ecuaci$n.
&g0ac-0 O/8ac-0 10ac-0 Cl8ac-
&gCls-0 10ac-0 O/8ac-
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Reaccionesacuosas "cuaci$n i$nica neta
4ara formar la ecuaci$n i$nica neta, descarte todo lo(ue no cam#ie del lado iz(uierdo hacia el ladoderecho de la ecuaci$n.
Los 9nicos iones a la iz(uierda en la ecuaci$n son
los (ue cam#ian es decir, reaccionan- durante elcurso de la reacci$n.
&g0ac-0 Cl8ac- &gCls-
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Reaccionesacuosas "cuaci$n i$nica neta
4ara formar la ecuaci$n i$nica neta, descarte todo lo(ue no cam#ie del lado iz(uierdo hacia el ladoderecho de la ecuaci$n.
Los 9nicos iones a la iz(uierda en la ecuaci$n son
los (ue cam#ian es decir, reaccionan- durante elcurso de la reacci$n.
& a(uellos iones (ue no cam#ian y fueron #orradosde la ecuaci$n i$nica neta- se les llama ioneses!ectadores.
&g0ac-0 O/8ac-0 10ac-0 Cl8ac-
&gCls-0 10ac-0 O/8ac-
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Reaccionesacuosas
"scritura de ecuacionesi$nicas netas
:. "scri#a una ecuaci$n molecular#alanceada.
;. Disocie todos los electrolitos fuertes.
/. Descarte todo lo (ue !ermanezca sincam#io del lado iz(uierdo al derechode la ecuaci$n.
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Reaccionesacuosas *cidos
&rrhenius defini$ a loscidos como sustancias(ue aumentan la
concentraci$n de =0cuando se disuelven enagua.
+r>nsted y Lo?ry losdefinieron comodonadores de !rotones.
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Reaccionesacuosas *cidos
S$lo e%isten sietecidos fuertes@
Clorh6drico =Cl- +romh6drico =+r-
Aodh6drico =B-
6trico =O/-
Sulf9rico =;SO
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Reaccionesacuosas +ases
&rrhenius defini$ a las#ases como sustancias(ue aumentan laconcentraci$n de O=C
cuando se disuelven enagua.
+r>nsted y Lo?ry las
definieron comoace!tadores de!rotones.
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Reaccionesacuosas +ases
Las #ases fuertesson las sales
metlicas solu#lesdel i$n hidr$%ido@ Metales alcalinos
Calcio
"stroncio +ario
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Reaccionesacuosas Reacciones cido8#ase
"n una reacci$ncido8#ase, el cido
dona un !rot$n =0
-a la #ase.
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Reaccionesacuosas Reacciones de neutralizaci$n
4or lo general, cuando se com#inan las disolucionesde un cido y una #ase, los !roductos son una sal yagua.
C=/COO= ac-0 aO= ac- C=/COOa ac-0 =;O l-
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Reaccionesacuosas Reacciones de neutralizaci$n
Cuando un cido fuerte reacciona con una #asefuerte, la ecuaci$n i$nica neta es@
=Cl ac-0 aO= ac- aCl ac-0 =;O l-
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Reaccionesacuosas Reacciones de neutralizaci$n
Cuando un cido fuerte reacciona con una #asefuerte, la ecuaci$n i$nica neta es)
=Cl ac-0 aO= ac- aCl ac-0 =;O l-
=0 ac- 0 Cl8 ac- 0 a0 ac-0 O=8ac-
a0 ac- 0 Cl8 ac- 0 =;O l-
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Reaccionesacuosas Reacciones de neutralizaci$n
Cuando un cido fuerte reacciona con una #asefuerte, la ecuaci$n i$nica neta es)
=Cl ac-0 aO= ac- aCl ac-0 =;O l-
=0 ac- 0 Cl8 ac- 0 a0 ac-0 O=8ac-
a0 ac- 0 Cl8 ac- 0 =;O l-
=0ac- 0 O=8ac- =;O l-
R i f i$
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Reaccionesacuosas
Reacciones con formaci$nde gases
&lgunas reacciones de mettesis no dan el!roducto es!erado.
"n esta reacci$n, el !roducto es!erado
=;CO/- se descom!one !ara formar un!roducto gaseoso CO;-.
CaCO/ s-0 =Cl ac- CaCl; ac-0 CO; g-0 =;O l-
R i f i$
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Cuando un car#onato o #icar#onatoreacciona con un cido, los !roductos sonuna sal, di$%ido de car#ono y agua.
CaCO/ s-0 =Cl ac- CaCl; ac-0 CO; g-0 =;O l-
a=CO/ ac-0 =+r ac- a+r ac-0 CO; g-0 =;O l-
Reaccionesacuosas
Reacciones con formaci$nde gases
R i f i$
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De manera similar, cuando un sulfitoreacciona con un cido, los !roductos son
una sal, di$%ido de azufre y agua.
SrSO/ s-0 ; =Bac- SrB; ac-0 SO; g-0 =;O l-
Reaccionesacuosas
Reacciones con formaci$nde gases
R i f i$
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"sta reacci$n da el !roducto !revisto, !eroser me7or llevarla a ca#o fuera delvecindario, o usted ser muyim!o!ularE
Fal como en los e7em!los !revios, se formaun gas como un !roducto de la reacci$n.
a;S ac-0 =;SO< ac- a;SO< ac-0 =;S g-
Reaccionesacuosas
Reacciones con formaci$nde gases
R i d id i$
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Reaccionesacuosas
Reacciones de o%idaci$n8reducci$n
'na o%idaci$nsucede cuando untomo o i$n pierde
electrones. 'na reducci$n
sucede cuando un
tomo o i$n ganaelectrones.
'na acci$n no !uedeocurrir sin la otra.
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Reaccionesacuosas 9meros de o%idaci$n
4ara determinar si ha sucedido unareacci$n de o%idaci$n8reducci$n,
asignamos un n9mero de o%idaci$nacada elemento en un com!uesto neutroo entidad cargada.
9 d id i$
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Reaccionesacuosas 9meros de o%idaci$n
Los elementos en su forma elementaltienen un n9mero de o%idaci$n de G.
"l n9mero de o%idaci$n de un i$nmonoat$mico es el mismo (ue su carga.
9 d id i$
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Reaccionesacuosas 9meros de o%idaci$n
Los no metales tienden a tener n9meros deo%idaci$n negativos, aun(ue algunos son!ositivos en ciertos com!uestos o iones.
"l o%6geno tiene un n9mero de o%idaci$n de ;,e%ce!to en el i$n !er$%ido en el cual tiene unn9mero de o%idaci$n de :.
"l hidr$geno es : cuando est enlazado a un
metal, 0: cuando est enlazado a un no metal.
9 d id i$
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Reaccionesacuosas 9meros de o%idaci$n
Los no metales tienden a tener n9merosde o%idaci$n negativos, aun(ue algunosson !ositivos en ciertos com!uestos oiones."l fl9or siem!re tiene un n9mero de o%idaci$n
de :.Los otros hal$genos tienen un n9mero de
o%idaci$n de : cuando son negativosH sinem#argo, !ueden tener n9meros de o%idaci$n!ositivos, so#re todo en los o%ianiones.
9 d id i$
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Reaccionesacuosas 9meros de o%idaci$n
La suma de los n9meros de o%idaci$nen un com!uesto neutro es G.
La suma de los n9meros de o%idaci$nen un i$n !oliat$mico es la carga en eli$n.
Reacciones de
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Reaccionesacuosas
Reacciones dedes!lazamiento
"n las reacciones dedes!lazamiento, los ioneso%idan un elemento.
Des!us se reduce el i$n.
Reacciones de
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"n esta reacci$n,los iones !lata o%idan
el metal co#re.
Cu s-0 ; &g0 ac- Cu;0 ac-0 ; &g s-
Reaccionesacuosas
Reacciones dedes!lazamiento
Reacciones de
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Sin em#argo, no ocurrela reacci$n inversa.
Cu;0 ac-0 ; &g s- Cu s-0 ; &g0 ac-%
Reaccionesacuosas
Reacciones dedes!lazamiento
S i d ti id d
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Reaccionesacuosas Serie de actividad
M l id d
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Reaccionesacuosas Molaridad
Dos disoluciones !ueden contener losmismos com!uestos !ero ser ligeramentedistintas de#ido a (ue las !ro!orciones deesos com!uestos son diferentes.
La molaridad es una forma de medir laconcentraci$n de una disoluci$n.
moles del solutovolumen de la disoluci$n en litrosMolaridad M- I
M l d di l i$
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Reaccionesacuosas Mezcla de una disoluci$n
4ara !re!arar unadisoluci$n de una molaridaddesconocida, !ese unamasa conocida y, !or lo
tanto, el n9mero de moles-del soluto.
&gregue el soluto al matrazvolumtrico y adicione eldisolvente a la l6nea aforo-en el cuello del matraz.
Dil i$
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Reaccionesacuosas Diluci$n
Fam#in !uede diluir una disoluci$n msconcentrada@J 'tilizando una !i!eta !ara trans!ortar un volumen
de la disoluci$n a un nuevo matraz volumtrico y
J&dicionando el disolvente a la l6nea aforo- en elcuello del nuevo matraz.
Dil i$
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Reaccionesacuosas Diluci$n
La molaridad de la nueva disoluci$n !uededeterminarse a !artir de la ecuaci$n@McVc I MdVd,
donde Mc
y Md
son la molaridad de las disolucionesconcentrada y diluida, res!ectivamente, y Vcy Vdson elvolumen de las dos disoluciones.
'so de molaridades en clculos
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Reaccionesacuosas
'so de molaridades en clculoseste(uiomtricos
Fitulaci$n
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Reaccionesacuosas Fitulaci$n
La titulaci$n esuna tcnicaanal6tica en la(ue !uedecalcularse laconcentraci$nde un solutoen unadisoluci$n.
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/u&"icado co'o /rentice Ha""
"sta o#ra est !rotegida !or las leyes de derecho de autor y se !ro!orciona
solamente !ara (ue la utilicen los instructores en la enseKanza de sus cursos y en la
evaluaci$n del a!rendiza7e de los estudiantes. o se !ermiten la difusi$n ni venta de
cual(uier !arte de la o#ra incluyendo en la orld ide e#-, ya (ue as6 sedestruir6a la integridad de sta. La o#ra y el material (ue de ella sur7a nunca de#ern
!onerse a dis!osici$n de los estudiantes, aun(ue a(u6 se e%ce!t9a a los instructores
(ue usen en sus clases el te%to (ue la acom!aKa. Se es!era (ue todos los
rece!tores de la o#ra acaten tales restricciones, as6 como (ue cum!lan los
!ro!$sitos !edag$gicos y las necesidades de otros instructores (ue conf6an en
dichos materiales.
"sta o#ra est !rotegida !or las leyes de derecho de autor y se !ro!orciona
solamente !ara (ue la utilicen los instructores en la enseKanza de sus cursos y en la
evaluaci$n del a!rendiza7e de los estudiantes. o se !ermiten la difusi$n ni venta de
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destruir6a la integridad de sta. La o#ra y el material (ue de ella sur7a nunca de#ern
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(ue usen en sus clases el te%to (ue la acom!aKa. Se es!era (ue todos los
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dichos materiales.