Reacciones químicas - IES Alonso Quesada

Resumen de Reacciones Químicas
RESUMEN DE REACCIONES QUÍMICAS
1. REPRESENTACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
¾ Una reacción química es una transformación de la materia que producen cambios de unas
sustancias en otras de distintas propiedades características.
¾ En una reacción química se cumplen las leyes de conservación de la masa de Lavoisier y la ley de
las proporciones definidas de Proust.
¾ Los cambios químicos o las reacciones químicas se representan por medio de ecuaciones
químicas.
¾ Las ecuaciones químicas son las representaciones simbólicas y abreviadas de las reacciones o
trasformaciones químicas reales.
¾ En una ecuación química, las formulas de los reactivos se escriben a la izquierda y separadas por
una flecha de las formulas de los productos que se escriben a la derecha: Reactivos D Productos
¾ Una ecuación química debe estar igualada o ajustada, para que el número de átomos de las
sustancias que intervienen sea el mismo en ambos miembros.
¾ Una ecuación química nos informa sobre las características de una reacción: las sustancias
(reactivos y productos) y las cantidades que intervienen (relación entre el número de moléculas y de
moles y la relación de la masa en gramos de las sustancias que intervienen en la reacción.
¾ Las sustancias que reaccionan (reactivos), las sustancias que se forman (productos) y la relación
entre el número de moles y la masa en gramos de los reactivos y los productos, así como los
volúmenes de combinación de las sustancias gaseosas o en disolución se pueden averiguar a partir de
la ecuación química.
¾ Los coeficientes en una ecuación química ajustada indican la proporción en moléculas o en moles
no en gramos.
¾En todo proceso hay la misma cantidad de materia antes y después de producirse. En toda reacción
química: la masa de los reactivos que reaccionan es igual a la masa de los productos formados en una
reacción química. (Ley de Lavoisier)
¾ Las sustancias reaccionan en proporciones fijas o constantes que vienen determinadas por las
masas de la reacción química ajustada. Las variaciones de cantidades de materia de las sustancias
que intervienen en una reacción son proporcionales. Lo que nos permite hallar el reactivo limitante y el
reactivo en exceso. (Ley de Proust)
TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS
¾ Por el tipo de trasformación que tiene lugar las reacciones se clasifican en: reacciones de síntesis
o combinación, reacciones de análisis o de descomposición, reacciones de desplazamiento o
sustitución y reacciones de doble sustitución o de doble desplazamiento.
¾ En las reacciones de síntesis o combinación dos o más sustancias se combinan para dar un
nuevo compuesto. (A + B t BA) (Ejemplo1: C + O2 t CO2)
¾En las reacciones de análisis o de descomposición una sola sustancia da lugar a otras diferentes.
(BA t A +B) (Ejemplo1: CaCO3 t CaO + CO2); (Ejemplo 2: 2HgO t 2Hg + O2]
¾En las reacciones de sustitución o de intercambio, un elemento desplaza a otro y lo deja libre.
(A + BC t AC + B) (Ejemplo1: Zn + H2SO4 t ZnSO4 + H2) (Ejemplo2: Cl2 + 2KBr t 2KCl + Br2)
¾ En las reacciones de doble sustitución se intercambian los elementos de dos compuestos y se
obtienen otros dos nuevos compuestos (BA + CDtCA + BD) (Ejemplo: NaCl + AgNO3 t AgCl + NaNO3]
LA MASA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS: ESTEQUIOMETRÍA
¾ Los cálculos relacionados con una ecuación química reciben el nombre de cálculos
estequiométricos.
¾ Los coeficientes de una ecuación química indican la relación o proporción estequiométrica, en
moles, de los reactivos y los productos de la reacción.
¾ Los cálculos estequiométricos pueden ser: masa – masa; masa – volumen; volumen – volumen.
¾ En una reacción química solo se gasta completamente el reactivo limitante. Los reactivos en
exceso no se agotan completamente. Los cálculos se realizan con el reactivo limitante. Hay que
determinar primero que reactivo esta en exceso, del que sobra.
¾ Los reactivos o productos pueden ser impuros y tener una determinada pureza o riqueza expresada
en %. Si hay una sustancia impura en los reactivos solo la parte pura de ellas intervendrá en la reacción.
¾ El rendimiento de una reacción no siempre es el teórico o del 100%. Se obtienen menos.
Re n dim iento : r =
cantidad real obtenida
.100
cantidad teorica que debería obtenerse
La cantidad de producto teórico se calcula suponiendo que todo el reactivo limitante se convierte en producto.
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RELACIONES EN VOLUMEN DE UNA REACCIÓN QUÍMICA
¾ En reacciones en estado gaseoso: Un mol de cualquier gas, ocupa en las mismas condiciones el
mismo volumen. (Ley de Avogadro).Los volúmenes de las sustancias gaseosas guardan la misma
relación de números enteros sencillos que el numero de moles en la ecuación química ajustada en las
mismas condiciones de presión y de temperatura. (Ley de los volúmenes de combinación de Gay
Lussac)
¾Para calcular el volumen de un gas se aplica la ecuación general de los gases (P.V=n.R.T)
¾ En reacciones en disolución para realizar los cálculos se relacionan los moles de sustancia
disuelta con el volumen de disolución que reacciona con otro reactivo, a través de la molaridad. Se
cumple que: nº de moles = V.M
ÁCIDOS Y BASES. REACCIONES DE NEUTRALIZACIÓN
Un modelo para los ácidos: Las propiedades de los ácidos son:
¾ buena solubilidad en agua.
¾ sus disoluciones de ácidos son electrólitos, es decir, conducen la corriente eléctrica, hecho
que nos lleva a suponer que los ácidos, al disolverse en agua, se disocian en iones positivos y
negativos.
¾ todos los ácidos contienen hidrógeno en su molécula.
¾ Se puede definir un ácido como una sustancia que en disolución acuosa se disocia dando
iones H+
¾ Un ácido es una sustancia que en disolución acuosa se disocia dando iones H+.
¾ Una base es una sustancia que en disolución acuosa se disocia dando iones OH-.
¾ Una reacción de neutralización es una reacción entre un ácido y una base en la que los iones H+
se unen con los iones OH- para formar agua. Los demás iones, que constituyen una sal, quedan en
disolución acuosa.
3. VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
¾ La velocidad de una reacción es la velocidad con que se transforma un reactivo o se forma un
producto.
¾Los factores que influyen en la velocidad de una reacción son: naturaleza de los reactivos,
estado de división de las sustancias sólidas, concentración de los reactivos, temperatura y
presencia de catalizadores.
¾ Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción sin experimentar
cambios.
¾ Los enzimas son catalizadores sintetizados por las células vivas para aumentar la velocidad de
las reacciones que tienen lugar en los organismos.
MODELO DE REACCIONES QUÍMICAS
¾ En una reacción química ocurre la rotura y la formación de nuevos enlaces químicos.
¾ La teoría de los choques supone que, en una reacción, los enlaces entre los átomos de los
reactivos se rompen debido al choque entre sus partículas.
¾ La concentración y el estado de división de los reactivos aumenta la velocidad porque aumenta
el número de choques. Al aumentar la temperatura, aumenta la energía de las partículas y, por lo
tanto, el número de choques eficaces.
ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS. REACCIONES DE COMBUSTIÓN.
¾ En una reacción de combustión, el oxígeno reacciona con otra sustancia, desprendiéndose gran
cantidad de energía, a menudo en forma de luz y energía térmica.
¾ La energía de reacción (Calor de reacción) Es la energía desprendida o absorbida en una
reacción química.
¾ Las reacciones pueden ser exoenergéticas (exotérmica) y endoenergéticas (endotérmica)
según desprendan o absorban energía.
¾ En una reacción exotérmica el calor de reacción es negativo y en una endotérmica positivo.
¾ En la ecuación termoquímica se recoge la energía absorbida o desprendida en la misma.
Guardando las mismas relaciones que las relaciones molares entre las sustancias.
EFECTOS DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA ATMÓSFERA DE LA ACTIVIDAD QUÍMICA
HUMANA
¾ La actividad humana industrial esta modificando el medio ambiente con una intensidad creciente.
¾ Los problemas ambientales globales más importantes son:
# El efecto Invernadero.
# La lluvia ácida.
# La erosión de la capa de ozono.
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Masa –masa:
1. Se hacen reaccionar 219 g de ácido clorhídrico con cinc
en exceso. Calcular: a) los g de cloruro de cinc que se
forman y b) el número de moléculas de hidrógeno que se
desprenden
[a) 409,2 g; b) 1,81.1024]
2. Calcular los g de sal de cloruro de sodio que se forman
cuando se hacen reaccionar 10 g de cloro con 10 g de
sodio.
[10+6,48=16,48 g]
Masa -volumen
3. Se hacen reaccionan 5,4 g de aluminio con una
disolución de ácido sulfúrico. Calcular el volumen de
hidrógeno que se obtiene en c.n.
[6,72 l]
4. Se hacen reaccionar 3 l de disolución de ácido sulfúrico
0,5 M con aluminio. Calcular los gramos de sulfato de
aluminio que se forman.
[171 g]
Volumen - volumen
5. Se hacen reaccionar 9 l de gas hidrógeno con 5 l de gas
nitrógeno ¿Cuántos litros de gas amoniaco se obtienen?
Todos los gases medidos en las mismas condiciones de
presión y de temperatura.
[6 litros]
6. Calcular el volumen de disolución de ácido clorhídrico 2
M que reacciona con suficiente cinc para obtener 5,6 l de
hidrógeno en c.n.
[125 ml]
7. Se hacen reaccionar 10 l de hidrógeno con suficiente
oxígeno. Calcular a) el volumen de oxígeno consumido y
b) el volumen de agua gaseosa obtenido, si el rendimiento
de la reacción es del 60 %.
[a)10 l; b) 6 l]
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