I° medio Modulo aprendizaje reacciones

SUBSECTOR
PROFESOR
NIVEL
AÑO
UNIDAD
SEMESTRE
Química
Paulina Gómez
Primero Medio
2016
Leyes ponderales y estequiometria
Primer
:
:
:
:
:
:
GUÍA DE ESTUDIO N°1
LAS REACCIONES QUÍMICAS
Nombre:
Curso:
Fecha:
Elementos químicos
Los elementos químicos son sustancias puras, ya que poseen una composición definida y
constante, con propiedades físicas y químicas características. Están formados por un solo tipo
de átomo y no pueden ser descompuestos en elementos más simples por métodos físicos o
químicos.
Elementos químicos presentes en:
El universo (%)
H
He
73,9 23,9
La corteza terrestre (%) O
Si
49,5 25,7
Los seres vivos (%)
O
C
65,0 18,5
1
O
1,07
Al
7,5
H
9,5
C
0,46
Fe
4,7
N
3,3
Fe
0,19
Ca
3,4
Ca
1,5
Ne
0,18
Na
2,6
P
1,0
N
0,11
K
2,4
S
0,3
Mg
0,06
Mg
1,9
K
0,2
Si
0,06
H
0,9
Cl
0,1
Otros
0,07
Otros
1,4
Otros
0,6
Compuestos químicos
Al igual que los elementos químicos, los compuestos químicos son sustancias puras, ya que
poseen una composición definida y constante, con propiedades físicas y químicas
características. Estos están formados por átomos de dos o más elementos unidos mediante
enlaces químicos, en proporciones definidas. Pueden ser descompuestos en sustancias más
simples por métodos físicos o químicos.
Compuestos químicos más comunes
Fórmula
Nombre
Características
química
H2O
Agua
Líquido esencial para los seres vivos, es un disolvente de
amplio uso.
CO2
Dióxido
de Gas que se produce en las reacciones de combustión, por
carbono
ejemplo, en la respiración.
HCl
Ácido
Se secreta en el estómago para realizar la digestión. En el
clorhídrico
ámbito industrial se utiliza para limpiar metales
NaOH
Hidróxido de Forma parte de algunos productos de limpieza. Sirve para
sodio
limpiar cañerías.
NaCl
Cloruro
de Conocido como sal común. En su forma mineral se conoce
sodio
como halita.
C4H10
Butano
Componente del gas licuado
C6H12O6
Glucosa
Es un azúcar simple que se sintetiza mediante la fotosíntesis.
En la tabla periódica se conocen 118 elementos químicos, pero el número de compuestos que existen supera los 10 millones.
LAS REACCIONES QUÍMICAS
Transformaciones de la materia:
Cuando se produce un cambio físico en la materia no varía la naturaleza de las sustancias, ya
sea estén constituidas por elementos o compuestos; tampoco se originan sustancias nuevas,
sino que solo cambia la forma del estado de agregación de ellas. Ejemplos de estas
transformaciones son los cambios de estado.
Si se produce un cambio químico, una o más sustancias se transforman en otra u otras
sustancias que poseen propiedades diferentes a las de las sustancias iniciales.
A los cambios químicos se les denomina reacciones químicas que consisten en la
combinación de elementos o compuestos para formar nuevas sustancias o en la
descomposición de compuestos en sus elementos u otras sustancias: Esto necesariamente
implica la ruptura de algunos enlaces entre los átomos y la generación de otros.
Una reacción química se reconoce por:
o Un cambio de color.
o La formación de un sólido o precipitado en una disolución.
o El desprendimiento de un gas en forma de burbujeo en una disolución.
o El desprendimiento o absorción de calor, manifestado por el cambio de temperatura en
el recipiente de reacción.
Sin embargo en algunas reacciones químicas no aparece ninguno de estos signos.
Para que se produzca una reacción química debe existir un intercambio de energía con el
entorno, por lo general, esta energía es energía calórica. Así las reacciones químicas se
pueden clasificar como endergónicas y exergónicas.
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Representación de las reacciones químicas
Se representan con ecuaciones químicas, las que relacionan las cantidades relativas de
reactantes o reactivos, que corresponden a las sustancias que reaccionan, con los
productos, que son las sustancias que se generan. Loe elementos y compuestos que
participan en una reacción química se representan por sus símbolos y fórmulas químicas,
respectivamente, agregando además el estado físico.
La flecha, →, que separa a los reactantes de los productos indica el sentido en que la reacción
se desarrolla. En este caso la flecha tiene solo un sentido; por lo tanto, indica que la reacción es
irreversible.
La ecuación química debe estar balanceada, es decir, tiene que haber el mismo número de
átomos a ambos lados de ella, pues debe cumplir la ley de conservación de la masa. Para
lograr el equilibrio se agregan los llamados coeficientes estequiométricos delante de la fórmula
o símbolo de cada sustancia.
La energía en las reacciones químicas
En una reacción química suceden intercambios de energía potencial con el medio ambiente.
Para romper un enlace se necesita energía y al formarse un enlace se libera energía.
Si la energía de los reactantes es menor que la de los productos, la reacción solo ocurre si se
le suministra energía. En este caso, la reacción se denomina endergónica.
Si la energía de los reactantes es mayor que la de los productos, la reacción que se produce
libera energía. En este caso, la reacción se denomina exergónica.
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Ejemplos:
Síntesis o formación de agua:
2H2 (g) + O2
2 H2O (l) + energía
(g)
Descomposición de agua:
2 H2O (l) + energía
2H2 (g) + O2
(g)
Clasificación de las reacciones químicas
1) Reacción de síntesis: cuando dos sustancias se unen para dar una:
A+B→ C
Por ejemplo:
2Fe +O2 → 2FeO
CaO+H2O → Ca(OH)2
CaO+CO2 → CaCO3
2H2+O2 → 2H2O
2) Reacción de descomposición: justo al contrario que la anterior, una sustancia se
descompone en varias:
A
→ B+C
Por ejemplo:
H2CO3 → CO2+H2O
K ClO3 → K Cl+O2
3) Reacción de sustitución: Un átomo de un compuesto sustituye a un átomo de otro. Los
productos de esta reacción son un nuevo elemento y un compuesto distinto.
AB + X → XB + A
Por ejemplo:
2HCl +Zn → Zn Cl2 + H2
CuSO4+Zn → ZnSO4+Cu
Cl2+ NaBr → NaCl +Br2
4) Doble descomposición o doble sustitución (metátesis): Son aquellas en que los iones en
solución acuosa de dos compuestos intercambian sus posiciones y generan nuevos
compuestos.
AB
Por ejemplo:
+
XY
→ AY
+ XB
AgNO3+ NaCl → NaNO3 + AgCl
HCl + NaOH → NaCl + H2O
¿Cómo ocurre una reacción química?
Teoría de las colisiones
Esta teoría considera que las moléculas son partículas que chocan continuamente. Postula que
para que dos o más átomos o moléculas reaccionen y se produzca una reacción, es
imprescindible que ocurran choques efectivos entre los reactantes con una orientaciòn
adecuada y una mìnima energía. Sin embargo, solo existen algunos choques que son efectivos.
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Para que las colisiones sean efectivas se deben cumplir tres requisitos fundamentales:
• Solo pueden ser efectivas las colisiones que ocurren entre las partículas de los
reactivos.
• Deben ocurrir entre moléculas que tengan una orientación o disposición geométrica
adecuada, de lo contrario rebotan.
• Las partículas deben chocar con una energía mínima ( energía de activación)
La velocidad de las reacciones químicas:
La velocidad de una reacción química se define como la variación de la concentración de uno
de los productos o la disminución de uno de los reactantes en una unidad de tiempo.
¿Qué factores influyen en la velocidad de una reacción?
Se ha observado experimentalmente que la velocidad de las reacciones químicas aumenta:
• Al elevar la temperatura del sistema.
• Al incrementar la concentración de los reactantes.
• Al aumentar la superficie de contacto de un sólido.
• Por la presencia de un catalizador.
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ACTIVIDADES: (Responder en el espacio en blanco asignado)
1.-Responde en tu cuaderno las siguientes preguntas:
a) ¿Qué es una molécula?
b) ¿Qué es un compuesto?
c) ¿Qué es un elemento químico?
d) ¿En qué se diferencia un átomo de una molécula?
e) ¿En qué se diferencia un elemento químico de un compuesto?
f) ¿Qué es una fórmula química y qué datos sacamos a partir de ella?
g) ¿Qué es un cambio químico?
h) ¿Cómo se reconoce la presencia de un elemento químico en una fórmula química?
i) ¿Cuántos y cuáles elementos existen en una molécula de CoF2? Fundamenta tu respuesta.
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j) ¿Cuántos y cuáles elementos existen en una molécula de Al(OH)3? Fundamenta tu
respuesta.
k) ¿Qué representa una ecuación química y cuáles son sus partes más importantes?
l) ¿en qué consiste el balance de ecuaciones y para que se realiza?
2.-Equilibra y clasifica (línea punteada) las reacciones químicas que se indican a
continuación:
1.-
S8
+
O2
→
SO3
…………………
2.-
Na
+
Cl2
→
NaCl
…………………
3.-
Mg
+
O2
→
MgO
…………………
4.-
H2
+
Br2
→
HBr
…………………
5.-
CO
+
O2
→
CO2
…………………
6.-
Al2O3
+
H2O
→
Al(OH)3
…………………
7.-
P4
+
O2
→
P2O3
…………………
8.-
Cl2
+
O2
→
Cl2O
…………………
9.-
HgO
→
Hg
+
O2
…………………
10.-
CaCO3
→
CaO
+
CO2
…………………
11.-
AgCl
→
Ag
+
Cl2
…………………
12.-
C6H12O6
+
O2
→
CO2
+
H2O
…………………
13-
C7H16
+
O2
→
CO2
+
H2O
…………………
14.-
C5H10
+
O2
→
CO2
+
H2O
…………………
15.-
CH4
+
O2
→
CO2
+
H2O
…………………
16.-
Al4C3
+
H2O
→
Al(OH)3
+
CH4
…………………
7
17.-
FeBr3
+
H2SO4
→
Fe2(SO4 )3
+
HBr
…………………
18.-
Mg
+
CO2
→
MgO
+
C
…………………
19.-
B2O3
+
C
→
B4 C3
+
CO2
…………………
20.-
NaOH
+
FeSO4
→
Fe(OH)2
+
Na2SO4 ………………
21
K2CrO4
+
Ba(NO3)2
→
BaCrO4
+
KNO3 …………………
22.-
Mg(OH)2
+
( NH4 )3PO4
→
Mg3 (PO4 )2
+
NH3 + H2O ……………
23.-
CaCO3
+
H3PO4
→
Ca3(PO4 )2
+
CO2 + H2O ……………
Química en la web: link para balancear ecuaciones químicas:
http://balanceoecuaciones.blogspot.com/
Química en la web: link para encontrar información sobre reacciones químicas, estequiometría
y balance de ecuaciones químicas
http://www.lamanzanadenewton.com/materiales/aplicaciones/lrq/lrq_index.html
3.- Responde las siguientes preguntas en el espacio en blanco asignado :
A) Observa la siguiente ecuación y escribe toda la información que puedas obtener de ella.
C3H8(g)
+
5O2(g)
→
3CO2(g)
+
4H2O(g)
+ calor y luz
B) En un matraz se hicieron reaccionar trozos de piedra caliza con ácido clorhídrico.
Se obtuvo cloruro de calcio, dióxido de carbono y agua. La ecuación de esta reacción es la
siguiente:
CaCO3 (s) +
8
2HCl(ac)

CaCl2 (ac)
+
CO2(g)
+
H2O(l)
Durante el experimento de la reacción anteriorse midió, a intervalos regulares de tiempo, la
masa total de los reactantes más los productos en dos condiciones:
i) Con el matraz abierto.
ii) Con el matraz cerrado.
Observa la figura siguiente y señala cuál de estos gráficos muestra los resultados de este
experimento en la forma i) e II).
Justifica tu respuesta.
Forma I):
Forma II):
9