Reacciones químicas (combustión)

COLEGIO HISPANO INGLÉS
Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife
 +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477
[email protected]
Reacciones químicas
(combustión)
LAS REACCIONES QUÍMICAS.
Podemos distinguir entre cambios (o fenómenos) físicos y químicos. Los cambios
químicos en los que se modifica la naturaleza de las sustancias que intervienen, reciben el
nombre de reacciones químicas. Es decir, una reacción química será un proceso que implica
transformación.
SUSTANCIAS INICIALES  SUSTANCIAS FINALES
REACTIVOS  PRODUCTOS
REACCIONES DE COMBUSTIÓN.
Hidrocarburo
Alcohol
orgánico
Ácido orgánico
+ O2  CO2 + H2O
Ejemplo: combustión del butano.
C4H10 + O2  CO2 + H2O
Reactivos
C
H
O
Unidades
4
10
2
Productos
C
H
O
Unidades
1
2
2+1=3
Esta reacción la debemos ajustar para que en los reactivos existan los mismos átomos de
cada elemento que en los productos.
C4 H10 +
13
O →4CO2 + 5H 2O
2 2
Reactivos
C
H
O
€
Unidades
4
10
13/2·2=13
o también:
2C4 H10 +13O2 →8CO2 +10H 2O
€
Productos
C
H
O
Unidades
4·1=4
5·2=10
4·2+5·1=13
COLEGIO HISPANO INGLÉS
Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife
 +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477
[email protected]
Reactivos
C
H
O
Unidades
2·4=8
2·10=20
13·2=26
Productos
C
H
O
Unidades
8·1=8
10·2=20
8·2+10·1=26
¿Qué quieren decir estos números?
2 moléculas
de butano
+ 13 moléculas
de oxígeno

8 moléculas de
dióxido de carbono
+
8 moles de
dióxido de carbono
+
10 moléculas
de agua
ó
2 moles
+
de butano
13 moles
de oxígeno

10 moles
de agua
o usando las masas atómicas…
116 g
de butano
+
416 g
de oxígeno

352 g de
dióxido de carbono
+
180 g
de agua
532 g de reactivos  532 g de productos
“En toda reacción química la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los
productos”. Se le llama ley de conservación de la masa (ley de Lavoisier)
Podemos enunciarla de distintas maneras:
La materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
En una reacción química la suma de la masa de los reactivos es igual a la suma de la masa de los
productos.
En una reacción química los átomos no desaparecen, simplemente se ordenan de otra manera.
Si nos es complicado estimar los coeficientes, podemos hacerlo de forma algebraica:
aC4 H10 + bO2 →cCO2 + dH 2O
de C: 4a = c
de H: 10a = 2d
€ 2b= 2c + d
de O:
obteniendo así: C4 H10 +

si fijo a = 1  c = 4·1 = 4
10·1=2d  d = 10/2 =5
2b = 2·4 + 5  b = 13/2
13
O →4CO2 + 5H 2O multiplicando por 2 para quitar denominadores:
2 2
2C4 H10 +13O2 →8CO2 +10H 2O
€
-2/4-
COLEGIO HISPANO INGLÉS
Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife
 +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477
[email protected]
Otro ejemplo es la combustión del octano (componente fundamental de la gasolina):
C8 H18 +
2 moléculas
de€octano
25
O →8CO2 + 9H 2O  2C8 H18 + 25O2 →16CO2 +18H 2O
2 2
+ 25 moléculas
de oxígeno
€ 16 moléculas de
dióxido de carbono
+
18 moléculas
de agua
+
18 moles
de agua
ó
2 moles
de octano
+
25 moles
de oxígeno

16 moles de
dióxido de carbono
o usando las masas atómicas…
228 g
de octano
+
800 g
de oxígeno

704 g de
dióxido de carbono
+
324 g
de agua
1028 g de reactivos  1028 g de productos
Como son gases (en las condiciones apropiadas)
2 litros
+
de octano
25 litros
de oxígeno

16 litros de
+
dióxido de carbono
18 litros
de agua
Ejemplo de problema 1:
¿Qué cantidad de oxígeno necesitas para que reaccionen 100 g de octano?
228 g de octano
800 g de oxígeno
100 g de octano
x g de oxígeno
x=
100⋅ 800
= 350,9 g de O2
228
¿Cuántos moles de octano reaccionan con 10 moles de oxígeno?
€ de oxígeno
25 moles
2 moles de octano
10 moles de oxígeno
x moles de octano
x=
10⋅ 2
= 0,8 moles de octano
25
-3/4-
€
COLEGIO HISPANO INGLÉS
Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife
 +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477
[email protected]
¿Qué cantidad de agua y dióxido de carbono se liberará?
25 moles de oxígeno
16 moles de CO2
10 moles de oxígeno
x moles de CO2
x=
10⋅ 16
= 6,4 moles de CO2
25
25 moles de oxígeno
€
18 moles de H2O
10 moles de oxígeno
x moles de H2O
x=
10⋅ 18
= 7,2 moles de H2O
25
Ejemplo de problema 2:
€ de la glucosa (respiración).
Combustión
C6 H12O6 + 6O2 →6CO2 + 6H 2O
¿Cuántos gramos de oxígeno necesito para que reaccionen 20 g de glucosa?
€ de glucosa serán = 6·12 + 12·1 + 6·16 = 180 g
1 mol
6 moles de oxígeno = 6·(2·16) = 192 g
180 g de glucosa
192 g de O2
20 g de glucosa
x g de O2
x=
20⋅ 192
= 21,33 g de O2
180
€
-4/4-