TEMA 3. LAS REACCIONES QUÍMICAS Y SUS TIPOS. (pág. 55

TEMAS DE QUIMICA. CIENCIAS DE LA NATURALEZA. 4º DE ESA
CEA “GARCIA ALIX”
TEMA 3. LAS REACCIONES QUÍMICAS Y SUS TIPOS. (pág. 55 cuaderno básico 4º oxf.)
3.1. Los cambios de la materia
3.2. Características de las reacciones químicas
3.3. Ecuaciones químicas
3.4. Cálculo de la masa y el volumen a partir de ecuaciones químicas
La química en la sociedad
3.5. Las reacciones químicas y el medio ambiente
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
1. Discernir entre cambio físico y químico. Comprobar que la conservación de la masa se cumple en toda reacción química. Escribir y ajustar correctamente
ecuaciones químicas sencillas. Resolver ejercicios numéricos en los que intervengan moles.
2. Utilizar la teoría atómica para explicar la formación de nuevas sustancias a partir de otras preexistentes. Expresar mediante ecuaciones la representación de
dichas transformaciones
3.1. CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS: Son dos tipos de transformaciones de la materia.
TIPOS DE
TRANSFORMACIONES
Cambio físico
¿VARÍA LA COMPOSICIÓN
QUÍMICA DE LA MATERIA?
Cambio químico
(reacciones químicas)
NO
SI
¿LA MATERIA SE REPRESENTA POR LA MISMA
FÓRMULA ANTES Y DESPUÉS DEL CAMBIO?
EJEMPLOS
SI
Cambios de forma
No, antes del cambio la materia se
representa por una fórmula química y
después, por otra fórmula diferente
Cambios de volumen
Cambios de temperatura
Cambios de coloración
Aparición de sedimentos
Desprendimiento de gases
Absorción o liberación de calor
Variaciones de transparencia
Deformación de una
masa de arcilla
Congelación del agua
Combustión y
Descomposición
3.2. CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS: ¿CÓMO SE REPRESENTAN LAS REACCIONES QUÍMICAS?
Las reacciones químicas son transformaciones químicas.
Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otra u otras con propiedades diferentes, llamadas productos.
Reactivos: Son sustancias iniciales que se mezclan para que reaccionen entre sí
Productos: Son las sustancias nuevas que se obtienen como resultado de una reacción.
En una reacción química, los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen. Los átomos, entonces, se reorganizan de otro modo formando nuevos
enlaces y originando una o más sustancias, diferentes de las iniciales.
Eva Palacios Muñoz
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3.3. ECUACIONES QUÍMICAS
Las ecuaciones químicas son representaciones de las reacciones químicas (describen cuantitativamente los cambios químicos que suceden en las reacciones
químicas): Reactivos  Productos
Las reacciones químicas se representan como las ecuaciones matemáticas. Ej. La ecuación 3 + 5 = 8, significa que al añadir 3 a 5 obtenemos 8. En términos químicos,
esta suma significaría que al mezclar los “reactivos” 3 y 5, se obtiene como resultado el número 8.
Así, en una reacción química se escriben a la izquierda los reactivos que se mezclan, separados por signos de adición (+) y a la derecha los productos que se
obtienen, separados por signos de adición (+), si se forman varios. El signo igual (=) se sustituye por una flecha, que indica el sentido en que se produce la reacción.
A+B
C+D
Todas las sustancias tienen un nombre propio y se representan mediante símbolos (si son elementos) o fórmulas (si son compuestos).
Los reactivos y productos se expresan, respectivamente, con símbolos y fórmulas. Encima de la flecha, se expresan las condiciones necesarias para que suceda la
reacción.
Ecuación química expresada con palabras:
calor
Ej.
Azufre + hierro
sulfuro de hierro
Ecuación química expresada mediante fórmulas:
calor
S + Fe
FeS
Las ecuaciones equilibradas contienen, a ambos lados de la flecha, el mismo número de átomos de cada uno de los elementos que intervienen en la reacción (1 átomo
de azufre y 1 de hierro).
Eva Palacios Muñoz
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LA MASA NO CAMBIA DURANTE LAS REACCIONES QUÍMICAS
En las reacciones químicas se conservan los átomos y la masa y cambian las sustancias, es decir, se cumple siempre dos leyes:
1. Ley de la conservación de la masa (la masa se conserva): Masa (reactivos) = Masa (productos)
La masa de los productos obtenidos es igual a la masa de los reactivos que han reaccionado.
La masa total no cambia durante las reacciones, es decir que se obtendrá la misma cantidad de productos que de reactivos que se hayan mezclado.
2. Ley de las proporciones constantes.
Los reactivos que participan en una reacción química reaccionan siempre en proporciones fijas.
Ej. En la reacción entre el azufre (S) con el cobre (Cu), 32 g de azufre reaccionan exactamente con 63,5 g de cobre (casi el doble), es decir, que reaccionan en
una proporción de 1 parte de azufre por cada 2 partes de cobre. Esto significa que la cuarta parte de azufre (8 g) reaccionará exactamente con la cuarta parte de
cobre (15,875 g).
Por tanto, si hay un exceso de uno de los reactivos, parte del reactivo quedaría sin reaccionar.
¿Por qué las reacciones químicas cumplen dichas leyes (ley de conservación de la masa y ley de las proporciones constantes)?
Teoría de Dalton, 1808
-La materia está constituida por átomos
-Todos los átomos de la misma especie son iguales, pero diferentes a los de otras especies. Ej. Todos los átomos de hidrógeno son iguales entre sí.
Desde el punto de vista atómico, una reacción química consiste en una reorganización distinta de los átomos que forman las sustancias reactivas. Dado que los
átomos finales son los mismos que había al principio, la masa no cambia durante la reacción.
S + Fe
FeS
Ej. En la reacción anterior, observamos que:
a) Si antes de la reacción teníamos 11 g de una mezcla, compuesta por azufre y hierro, al final de la reacción tendremos una nueva sustancia (sulfuro de hierro), que
posee propiedades distintas a las que tenían los dos reactivos por separado; pero sigue pesando lo mismo: los átomos no han cambiado; aunque estén
combinados de forma diferente. Por tanto, la masa total no cambia en una reacción química.
b) Los átomos de azufre y de hierro se combinan en la proporción 1:1 (un átomo de azufre con un átomo de hierro).
Como la masa atómica del azufre es 32 y la del hierro es 56 (si tomamos como referencia la masa del átomo de hidrógeno, a la que asignaremos el valor 1 (unidad
de masa atómica)). Si traducimos esta relación a masas, sería 32:56, que equivale a una relación de 4:7, es decir, que 4 g de azufre reaccionan exactamente con
7 g de hierro. Como ves, los modelos de los átomos explican también la ley de las proporciones constantes.
Actualmente no se usa el átomo de hidrógeno como patrón de la escala de masas atómicas, sino el átomo de carbono, al que se asigna el valor 12.
MASA ATÓMICA o masa atómica relativa (Ar) Es la masa de un átomo medida por comparación con la del átomo de carbono-12
Eva Palacios Muñoz
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AJUSTAR UNA REACCIÓN
Como en las reacciones no se “pierden” ni “ganan” átomos, debe aparecer el mismo nº de átomos de cada clase, en los reactivos y en los productos.
Una ecuación está ajustada o equilibrada si tiene el mismo número de átomos de cada elemento, en cada parte de la reacción.
Cuando la reacción no está igualada, se incorporan unos números, llamados coeficientes estequiométricos, que permiten esta igualación.
Ajustar una reacción consiste en igualar el número de átomos que hay en los reactivos, al número de átomos presentes en los productos, sin alterar las fórmulas de
las sustancias.
Ej. La reacción de oxidación del hierro, debido al oxígeno atmosférico (O 2), que produce óxido de hierro, la escribimos (inicialmente sin ajustar) representando los reactivos
y productos mediante sus símbolos o fórmulas:
humedad
Fe + O2  FeO
Pero esta reacción no es correcta, porque no cumple la ley de conservación de la masa (en los reactivos hay dos átomos de oxígeno mientras que en el producto sólo
aparece uno). La corregiremos (ajustaremos la reacción) anteponiendo los coeficientes (números enteros) necesarios delante de los símbolos o fórmulas, teniendo
en cuenta que se necesitan dos átomos de hierro para reaccionar con una molécula de oxígeno y formar dos agregados de FeO.
humedad
Ej. 2 Fe + O2  2 FeO
Es decir, se necesitan dos átomos de hierro para reaccionar con una molécula de oxígeno y formar dos agregados de FeO
 CaCl2+ H2O
Escribimos las fórmulas de los reactivos y productos
Ca (OH)2 + HCl
1º) Se empieza a ajustar los elementos que forman parte de un solo compuesto. Ej. el Cl.
Ca (OH)2 + 2 HCl  CaCl2+ H2O
2º) Ajustamos el Ca, de forma similar.
Ca (OH)2 + 2 HCl  CaCl2+ 2 H2O
3º) Ajustamos el H
Ya está ajustado
Comprobamos que los coeficientes de todos los elementos están ajustados
ELEMENTOS
Nº de átomos de Cl
Nº de átomos de Ca
Nº de átomos de O
Nº de átomos de H
Eva Palacios Muñoz
REACTIVOS
2
1
2
4
PRODUCTOS
2
1
2
4
4