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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    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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    !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

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    destruir6a 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.