7 Representas y operas Reacciones Químicas

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Representas y operas
Reacciones Químicas
ING. DANELIA MENDEZ RENTERIA
1
INSTRUCCIONES:
Contesta los siguientes reactivos que servirán como parámetro de tus conocimientos ates de
abordar los temas contenidos del bloque VI, recuerda que este examen no formará parte de tu
calificación final, solo es una evaluación diagnostica.
Anota tu respuesta dentro del paréntesis.
1. Una reacción química se define como la:
(
)
(
)
(
)
4. En este tipo de reacción se tiene un solo reactivo y se obtienen varios
productos
(
)
a)
b)
c)
d)
Unión de dos o más sustancias
Transformación de una sustancia a otra
Representación con signos y símbolos
Reacción de procesos
2. Una ecuación química es la:
a)
b)
c)
d)
Transformación de sustancias químicas
Reacción entre sustancias y sus procesos
Representación de una reacción con signos y símbolos
Interpretación de lo sucedido en la reacción
3. Son las sustancias iníciales en una reacción química:
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Reactivos
Signos
Productos
Ecuación
Descomposición
Síntesis
Doble sustitución
Simple sustitución
5. En una ecuación química indica la formación de precipitados:
(
)
a)
b)
c)
d)
ING. DANELIA MENDEZ RENTERIA
2
6. Es igualar los dos lados de la ecuación utilizando coeficientes al inicio de las
formulas
( )
a)
b)
c)
d)
Reacción química
Ecuación química
Sustitución de ecuaciones
Balanceo de ecuaciones
7. En el H3PO4 la valencia del fosforo es:
(
)
8. Método de balanceo en el que se utilizan las valencias de los compuestos:(
)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
-5
+6
-6
+5
Tanteo
Oxido reducción
Matemático
Grafico
9. 4 Al + 3 O2
a)
b)
c)
d)
2 Al2O3
pertenece a una reacción de:
)
(
)
Descomposición
Síntesis
Simple sustitución
Doble sustitución
10. Las ecuaciones se deben balancear para cumplir:
a)
b)
c)
d)
(
Las reacciones químicas
La ley de la conservación de la materia
La ley de Proust
La estabilidad de sustancias
Total de aciertos:
______
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3
7.1 Simbolos en las ecuaciones químicas
En el Universo todo está sometido a una evolución permanente. Desde los seres
vivos hasta las montañas o las estrellas, todo obedece a una dinámica de cambio.
La razón de estas modificaciones continuas hay que buscarla en la delicada
relación entre materia y energía.
La humanidad ha utilizado desde el principio de su existencia reacciones químicas
para producir energía. En primer lugar mediante la combustión de madera o de
carbón, pasando por las que tienen lugar en los motores de explosión de los
coches y llegando hasta las más sofisticadas, que tienen lugar en los motores de
propulsión de las naves espaciales.
La respiración de los animales y la digestión de los alimentos constituyen ejemplos
importantes de reacciones químicas; por eso se dice que el cuerpo humano es
como un laboratorio químico.
El estudio metódico de las reacciones químicas ha permitido a los científicos
transformar los productos naturales y obtener toda clase de sustancias, tales
como: fibras sintéticas, plásticos, insecticidas y detergentes, todo ello tan útil en
nuestra vida diaria.
Una Reacción Química se puede definir como aquel
proceso mediante el cual una o más sustancias, al
interaccionar se transforman en otras, como consecuencia
de la ruptura de algunos enlaces existentes y la formación
de otros nuevos entre las especies participantes.
Por ejemplo cuando quemamos azufre se forma un gas que
es dióxido de azufre. Esta reacción química se lleva a cabo
por rompimiento de los enlaces covalentes no polares de
azufre y oxigeno y la formación del enlace covalente polar
en el dióxido de azufre formado.
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4
La reacción anterior puede expresarse mediante símbolos y formulas de las sustancias
participantes:
S
+
O2
SO2
A esto se le conoce como Ecuación Química la cual se define como la representación
abreviada y simbólica de una reacción química. Convencionalmente se escriben a la
izquierda los símbolos o formulas de las sustancias iníciales, las cuales se llaman Reactivos
o Reactantes. A la derecha de la ecuación se escriben los símbolos o formulas de las
sustancias que se forman, a las que se llaman productos de la reacción.
NaCl
+
AgNO3
Reactivos
AgCl
+
NaNO3
Productos
Para que una ecuación química represente con mayor fidelidad a una reacción, es necesario
que los símbolos o formulas involucren algunas propiedades físicas o químicas:
Signos auxiliares
(g) Gas
Sentido de la reacción
E
Energía
(l)
Reversible
λ
Luz
(s) Solido
Precipitación
P
Presión
Δ
Gas desprendido
T
Temperatura
Liquido
Calor
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5
Investiga reacciones químicas que suceden a tu
alrededor, en la naturaleza o en tu cuerpo
Con los siguientes conceptos realiza un mapa mental: Reacción química, Ecuación química,
Reactivos, Productos, Signos y Símbolos, Transformación.
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7.2 Tipos de reacciones químicas: síntesis,
descomposición, sustitución simple y sustitución doble
Las reacciones se clasifican desde dos puntos de vista:
1. Con respecto a agentes externos
2. Con respecto a la separación y acomodo de átomos
1. Agentes externos:
1. Dirección de la reacción
a) Reversible
b) Irreversible
2. Calor de la reacción
a) Endotérmica
b) Exotérmica
c) Intérmica
3. Catalizador
a) Inmediata
b) Provocada
Reacciones reversibles. Son las reacciones en las que los productos se combinan entre si para
formar de nueva cuenta las sustancias iníciales.
2 Fe + 3 H2O
Fe2O3
+
3 H2O
Reacciones irreversibles. Reacción que se realiza en una sola dirección, es decir, los productos no
reaccionan entre si para formar las sustancias iníciales.
MgO
+
H2O
Mg(OH)2
Reacciones endotérmicas. Es en la que se requiere de calor para realizarse
H2
+
I2
Δ
2HI
Reacciones exotérmicas. Cuando se lleva a cabo la reacción genera calor
C
+
O2
+ Δ
CO2
Reacciones intérmicas. Son aquellas que no necesitan calor para efectuarse, ni tampoco lo liberan
o generan
NaOH
+
HCl
NaCl
+
H2O
Reacciones inmediatas. Son reacciones que se realizan sin la necesidad de un catalizador
H2O
+
SO3
H2SO4
Reacciones provocadas. Son aquellas que para poderse realizar requieren de algún catalizador
CaCO3
Δ
CaO
+
CO2
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2. Separación y reacomodo de átomos:
1. Síntesis
2. Descomposición
3. Simple sustitución
4. Doble sustitución
Reacciones de síntesis. Este tipo de reacción se lleva acabo entre dos o más especies químicas
sencillas, donde se unen para formar un solo producto
A + B
AB
Ca
+
Cl2
CaCl2
Reacciones de descomposición. Se define como aquella en la cual una especie química se separa en
dos o más productos, mediante la aplicación de una fuente de energía externa
AB
A + B
Δ
CaCl2
Ca
+
Cl2
Reacciones de simple sustitución. En este tipo de reacciones un compuesto reacciona con ion u otro
átomo y se obtiene un compuesto y un ion o átomo.
A+ B- + CAC + B+
+
A B
+ C
CB + A+
+2
-2
Ca(SO4) + (PO4)-3
Ca3(PO4)2
+
(SO4)-2
Reacciones de doble sustitución. Son las reacciones que se realizan en soluciones acuosas, donde hay
iones presentes y se produce un intercambio entre ellos. Reaccionan dos compuestos y se obtienen
dos productos
A+ B- + C+ DA+ D- + C+ B+1
-1
Li(BrO3)
+2
+
-2
Fe(CO3)
Con la información anterior realiza un
sinóptico en la siguiente guía
Li2(CO3)
+
Fe(BrO3)2
cuadro
Reacciones
químicas
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8
De las siguientes ecuaciones que se presentan, escribe sobre la línea el
número que corresponda según el tipo de reacción:
A. Dirección de la reacción
1. Reversible
2. Irreversible
C. Presencia de catalizadores
6. Provocada
7. Inmediata
B.
3.
4.
5.
D. Por reacomodo de átomos.
Calor en la reacción.
Endotérmica
Exotérmica
Intérmica
I2O5
+
H2O
2 CuOH + H2SO4
CaO
Zn
8. Síntesis
9. Descomposición
10. Simple sustitución
11. Doble sustitución
+
2HIO3
Δ
CuSO4 + 2H2O
H2O
+
Ca (OH)2
__________________________________
ZnCl2
+
H2
__________________________________
Δ
CaO
+
CO2
__________________________________
+
3 BaCl2 + Fe2 (SO4)3
+
__________________________________
2 HCl
CaCO3
S
__________________________________
Mg
3 BaSO4 + 2 FeCl3
MgS
__________________________________
__________________________________
4 Na
+
O2
2Na2O
__________________________________
CuO
+
H2O
Cu (OH)2
__________________________________
Mg
+
H2SO4
MgSO4
+
2 Fe
+
3 H2O
2 Al
+
Fe2O3
Al2O3
4P
+
5 O2
2 P2O5 +
2 PbO2
Δ
+
+
6 HCl
2 HCl
+
O2
MgCO3
NaCl
Cl2
+
Δ
+ AgNO3
+
H2
+
+
2 FeCl3
2 H2O
Є
2 H2O2
__________________________________
Fe2O3 + 3 H2
2 PbO
Fe2O3
H2
2 H2O
+
+
O2
MgO
+
AgCl
2 HCl
+
2 Fe
__________________________________
316° C
O2
__________________________________
__________________________________
+
3 H2O
Cl2
__________________________________
__________________________________
__________________________________
CO2
+
Δ
__________________________________
NaNO3
__________________________________
__________________________________
__________________________________
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7.3 Balanceo de ecuaciones
químicas por tanteo y oxido - reducción
Al analizar una reacción química es muy importante tener en cuenta la ley de la
conservación de la masa. Esto quiere decir, que, en toda reacción química la masa
total de las sustancias químicas reaccionantes tiene que ser igual a la masa total de
los productos químicos. Efectivamente, la ley de la conservación de la masa establece
que la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
4Al
+
3O2
4 Aluminio
2 Al2O3
6 Oxígenos
4( 27gr)
+
3(32 gr)
108 gr
+
96 gr
204 gr
4 Aluminios y 6 Oxígenos
2(102 gr)
204 gr
=
204 gr
Como se puede ver en la reacción existen números (coeficientes) al inicio de las formulas,
estos se utilizan para balancear las ecuaciones y cumplir la ley de la conservación de la
materia. De este modo se necesitan 108 gr de Aluminio que reaccionan con 96gr de
Oxigeno sumando un total de 204 gr en los REACTIVOS para formar 204 gr de Oxido de
aluminio en los PRODUCTOS. Cumpliendo de esta manera la ley de la conservación de la
materia
Entonces, Balancear una ecuación es igualar la cantidad de reactivos y
la cantidad de productos mediante la colocación de coeficientes al
inicio de sus formulas.
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Este método propone los siguientes pasos:
1. Contabilizar los átomos de cada elemento en los reactivos y productos de la ecuación
original:
2. Equilibrar los átomos asignando el coeficiente adecuado:
Iniciando por los Metales, Luego los No Metales, Hidrógeno y por último el Oxígeno.
3. Una vez asignados los coeficientes, se verifica la igualdad de átomos.
EJEMPLO 1:
HgO
Hg
+
O2
Reactivos
1
1
Paso 1:
Paso 2:
2 HgO
2 Hg
+
Elementos
Hg
O
Productos
1
2
Elementos
Hg
O
Productos
2
2
O2
Paso 3:
Reactivos
2
2
De este modo nuestra ecuación química esta balanceada.
EJEMPLO 2:
C + H2SO4
Paso 1:
Paso 2:
C + 2 H2SO4
SO2
+
CO2
Reactivos
1
2
2
4
2SO2
+
+
H2O
Elementos
C
S
H
O
CO2
+
Productos
1
1
2
5
2H2O
Paso 3:
Reactivos
1
2
4
8
Elementos
C
S
H
O
ING. DANELIA MENDEZ RENTERIA
Productos
1
2
4
8
11
Balancea por el método de tanteo las siguientes ecuaciones
químicas
De este modo nuestra ecuación química esta balanceada.
TANTEO
NH4NO2
Mg
+
CO2
+
N2
TiCl4
H2O
+
Al(OH)3
H2O
+
+
+
+
NaOH
H2O
H3PO4
H3PO4
+
Ti
O2
BaCl2
N2O5
NaOH
CaCO3
+
NaCl
HNO3
+
+
H2CO3
H2
Ba(OH)2
H2O
MgCl2
H2O
PCl5
+
+
Na3PO4
HCl
+
H2O
HCl
AlCl3
+
H2O
HCl
CaCl2
+
H2O
ING. DANELIA MENDEZ RENTERIA
+
CO2
12
7.4 Explica los conceptos de oxidación y reducción,
agente reductor, agente oxidante y numero de oxidación
El numero de oxidación representa la valencia con la que están trabajando los átomos dentro
de un compuesto y estas pueden verse modificadas al reaccionar las sustancias cambiando
dicha valencia en los productos obtenidos según se combinen.
Para poder balancear por el método de REDOX es importante que sepas como determinar los
números de oxidación, para esto existen algunas reglas.
NÚMEROS DE OXIDACIÓN (VALENCIAS)
Reglas para determinar valencias:
1. El HIDROGENO trabaja con valencia +1(H+1) solo en Hidruros trabajará con -1 (H-1)
2. El OXIGENO trabaja con valencia -2 (O-2) solo en peróxidos trabajará con -1 (O-1)
3. Todos los elementos libres tendrán valencia 0
4. Los Metales Alcalinos (Grupo I A) trabajan con valencia +1
5. Los Metales Alcalinotérreos (Grupo II A) trabajan con valencia +2
6. En todos los compuestos la suma de los números de oxidación positivos y negativos es 0
7. Las valencias de los elementos no tomados en cuenta en los puntos anteriores se
determinan por compensación o diferencia.
+2 +4 -2
CaCO3
+2 +4 -6 = 0
El Calcio esta en el grupo II A, es un metal alcalinotérreo por lo que su valencia es
+2, por otra parte el oxigeno tiene valencia -2, el Carbono no está contemplado en las
reglas por lo que se determina su valencia por compensación igualando a cero.
ING. DANELIA MENDEZ RENTERIA
13
Determina los números de oxidación de los siguientes
compuestos
KMnO4
Sr3(AsO3)2
HF
Li2Cr2O7
H3BO3
Ag
H3PO4
H2
MgCO3
Sucede una oxidación cuando un elemento
PIERDE electrones.
Se dice que un átomo se reduce cuando GANA
electrones.
Cuando un elemento pierde electrones se le
denomina AGENTE REDUCTOR ya que le da los
electrones al elemento que se reduce (ganó
electrones)
Cuando un elemento gana electrones se le
denomina AGENTE OXIDANTE ya que le quita los
electrones al elemento que se oxido (perdió
electrones)
S-2
Fe+2
S+2 Se oxida 4
Fe Se reduce 2
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Determina si el elemento se oxida o se reduce y en que
cantidad
\
Fe+2
Fe+3_________________
Pb+4
Pb+2______________
Se-2
Se+2_________________
Cu+1
Cu ______________
Al+3
Al
_________________
O-2
O-1 ______________
H+1
H
_________________
Mg+2
Mg+1______________
Ca
Ca+2_________________
Sn+2
Sn ______________
PASOS PARA BALANCEAR POR EL MÉTODO REDOX
1. Se escribe correctamente la ecuación y encima de cada elemento su VALENCIA.
2. Escribir que elemento se OXIDA, que elemento se REDUCE y cuanto.
3. Se elige uno de los lados de la ecuación (REACTIVOS o PRODUCTOS) El cual debe tener separados
el elemento que se oxida y el que se reduce.
4. Estos números obtenidos se INTERCAMBIAN y se colocan como coeficientes en el lado que se eligió
de la ecuación.
5. Se termina de BALANCEAR la ecuación por el método de TANTEO, tomando como base los
coeficientes obtenidos.
NOTA: Si con el lado que se eligió de la ecuación no se puede balancear se debe de elegir el otro
lado y repetir a partir del paso numero 4.
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15
4
0
0
+3
Al + O2
Al2O3
Al0
Al+3
O0
O-2
4 Al
+
-2
oxida 3
reduce 2
2
3
3 O2
2 Al2O3
Balancea las siguientes ecuaciones por el método REDOX
Fe2O3
C
Cu
I2
+
+
+
+
CO
H2SO4
Fe
SO2
+
CO2
+
CO2
HNO3
Cu(NO3)2
+
HNO3
NO
HIO3
+
+
NO
H2O
+
+
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H2O
H2O
16
EVALUACIÓN SUMATIVA
BLOQUE VII
CONOCIMIENTO 50%
ACTIVIDADES 30 %
PRÁCTICA 20 %
NOMBRE DEL ALUMNO
GRUPO:
ACTIVIDAD 1
ACTIVIDAD 2
ACTIVIDAD 3
ACTIVIDAD 5
ACTIVIDAD 6
ACTIVIDAD 7
ACTIVIDAD 4
PORCENTAJE
CONOCIMIENTOS
PRÀCTICA
FIRMA DEL PADRE
ACTIVIDADES
ING. DANELIA MENDEZ RENTERIA
SUMATIVA BLOQUE VII
17