Reacciones Químicas

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Ecuaciones químicas
Las ecuaciones químicas son representaciones
concretas de las reacciones químicas
Reacciones Químicas
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Símbolos utilizados en ecuaciones químicas
Ecuaciones químicas
Símbolo
Las fórmulas de los reactivos (a la izquierda) están conectadas
por una flecha con las fórmulas de los productos (a la derecha).
Para escribir una ecuación con palabras, escribe los nombres
de los reactivos a la izquierda de la flecha, separados por un
signo más (+)
Reactivo + Reactivo
Producto + Producto
+
(s)
(l)
(g)
(aq)
Explicación
Utilizado para separar dos reactivos o dos productos
Separa reactivos de productos
Se usa en lugar de la flecha para las reacciones reversibles
Designa a reactivos o productos en estado sólido, se ubica
después de la fórmula.
Designa a reactivos o productos en estado líquido, se ubica
después de la fórmula.
Designa a reactivos o productos en estado gaseoso, se ubica
después de la fórmula.
Designa a soluciones acuosas, ubicado después de la fórmula
Q
Indica que se suministra calor durante la reacción
Pt
Una fórmula escrita abajo o arriba de la flecha indica que se
lo utiliza como catalizador (por ej. Platino)
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Ecuación en palabras
Esqueleto de la ecuación
Cuando en una ecuación química no se indica la cantidad
relativa de reactantes y productos se dice que se escribe el
"esqueleto de la ecuación"
Cuando se enciende el gas metano reacciona con el oxígeno gaseoso
para producir dióxido de carbono y vapor de agua.
CH4 gas
Aquí está la ecuación de la corrosión:
Hierro metálico reacciona con oxígeno del aire y produce óxido
de hierro (III), (herrumbre).
( metal)
palabras)
+ Oxígeno
( gas)
⇒ óxido de hierro (III)
Fe + O2 à Fe2O3
( solid)
( esqueleto /ecuación química)
(ecuación en
+
⇒
+
Escribe las fórmulas de los reactivos a la izquierda de la flecha y
la fórmula de los productos a la derecha
Hierro
+
⇒
+
O2 gas
CO2 gas
Esta ecuación no está balanceada:
CH4 (g) + O2 (g)
H2O (g) + CO2 (g)
H2O gas
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1
En la reacción CH + O
los productos son:
4 (g)
2 (g)
à H2O (g) + CO2 (g)
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2
En la reacción CH + O
los productos son:
4 (g)
A oxígeno y agua
A sólidos
B
dióxido de carbono y agua
B
C
oxígeno y metano
D
metano y dióxido de carbono
E
No sé responder ésto.
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Ecuaciones químicas
El clorato de potasio sólido se descompone en el aire para producir
cloruro de potasio sólido y oxígeno gaseoso.
La ecuación en palabras es:
clorato de potasio (s) --> cloruro de potasio (s) + oxígeno (g)
2 (g)
à H2O (g) + CO2 (g)
líquidos
C gases
D disueltos en agua (acuosos)
E
No se puede determinar
F
No sé cómo es esa respuesta
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Ecuaciones químicas
Escribe la ecuación en palabras y luego el esqueleto
de la ecuaciónEl sulfato de alumnio reacciona con el cloruro de
calcio para producir sulfato de calcio y cloruro de
aluminio
Aluminum sulfate + calcium chloride--> calcium sulfate + aluminum chloride
Slide for Word equation
El "esqueleto" desbalanceado es:
KClO3(s)
KCl(s) + O2(g)
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Ley de la Conservación de la Masa
"Podemos establecer como un axioma
indiscutible que en todas las operaciones del
arte y de la naturaleza, nada se crea, una igual
cantidad de materia existe antes y después del
experimento. Todo el arte de la realización de
experimentos químicos depende de este
principio"
--Antoine Lavoisier, 1789
for
Skeleton equation
Al2(SO4)3 + CaCl2 -->Slide
Ca(SO
4) + AlCl3
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Balanceo de ecuaciones químicas
Para escribir una ecuación química balanceada, primero se escribe
el esqueleto de la ecuación. Luego se usan coeficientes para
balancear la ecuación de manera que obedezca a la ley de la
conservación de la masa.
Esta es la ecuación balanceada para fabricar una bicicleta. Los
números llamados coeficientes son números enteros pequeños que
se ubican delante de las fórmulas en la ecuación con el fin de
balancearla.
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Balanceo de ecuaciones químicas
CH4 (g)
1C
4H
+
2 O2 (g)
4O
à
CO2 (g) +
1C
2O
Balanceo de ecuaciones químicas
2 H2O (g)
CH4 (g)
2O
4H
+
2 O2 (g)
1C
4H
Los productos aparecen en
Los reactivos aparecen en
el lado derecho de la ecuación.
el lado izquierdo de la
reaccción.
El estado de los reactivos y productos están escritos con
paréntesis.
CO2 (g) +
2 H2O (g)
1C
2O
4O
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3
¿Cuántos átomos de oxígeno hay en una fórmula
unitaria de nitrato de calcio? (Primero, escribe la
fórmula del nitrato de calcio)
A 2
B 3
C 5
Los subíndices nos dicen el número de átomos de cada
elemento en la molécula.
Los coeficientes nos dicen el número de partículas
representativas (átomos, moléculas o fórmulas unitarias).
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4
¿Cuántos átomos de nitrógeno hay en una
fórmula unitaria de sulfato de amonio?
2O
4H
Se colocan los coeficientes para balancear la ecuación.
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Subíndices y coeficientes
à
D 6
E
No sé cómo responder eso
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Balanceo de ecuaciones químicas
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5
Cuando la siguiente ecuación está balanceada, los
coeficientes son:
Na +
Escribe una ecuación química balanceada para esa
ecuación.
Primero escribe el esqueleto de la ecuación, luego
balanceála.
cloro + bromuro de sodio à bromo + cloruro de sodio
Cl2 + NaBr à Br2 + NaCl
A
B
1, 1, 1
1, 2, 4
C
4, 1, 2
D
2, 2, 1
E
4, 1, 4
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6
Cuando la siguiente ecuación está balanceada los
coeficientes son:
HgO à
A
Hg +
7
O2
D
2, 2, 1
E
4, 1, 4
Zn +
AlCl3
B 4, 7, 4, 6
C 2, 3, 2, 3
D 1, 3, 1, 2
E 2, 3, 3, 2
Cuando la siguiente ecuación está balanceada,
los coeficientes son:
NaCl +
ZnCl2 à
A 1, 1, 1, 1
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Cuando la siguiente ecuación está balanceada,
los coeficientes son:
Al +
B 1, 2, 4
4, 1, 2
Na2O
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1, 1, 1
C
O2 à
CaI2 à
A 1, 1, 1, 1
B 3, 2, 2, 3
C 2, 3, 2, 3
NaI +
CaCl2
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9
Cuando la siguiente ecuación está balanceada
los coeficientes son:
NH3 +
A 1, 1, 1, 1
B 4, 7, 4, 6
C 2, 3, 2, 3
D 1, 3, 1, 2
D 1, 3, 1, 2
E 2, 1, 2, 1
E 4, 3, 4, 3
O2 à
NO2 +
H2O
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Cuando la siguiente ecuación está balanceada,
los coeficientes son:
Al(NO3)3 +
Na2S à
Al2S3 +
Tipos de reacciones
Hay 5 tipos principales de reacciones químicas
que estudiaremos este año.
NaNO3
A 2, 3, 1, 6
Combinación ( síntesis)
B 2, 1, 3, 2
Descomposición
C 1, 1, 1, 1
Combustión
D
4, 6, 3, 2
Sustitución simple
E 2, 3, 2, 3
Sustitución doble
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Reacciones de combinación
11
2 o más
sustancias
reaccionan
para formar un
producto.
¿Cuál de las siguientes es una ecuación de
combinación?
A
H2O --> H2 +O2
B
C
C3H8 + O2 --> H2O + CO2
D
Ejemplos:
· 2 Mg (s) + O2 (g)
· N2 (g) + 3 H2 (g)
· C3H6 (g) + Br2 (l)
AgNO3 + BaSO4 --> Ag2SO4 + Ba(NO3)2
MgO
O2
Mg
Na + Cl2 --> NaCl
2 MgO (s)
2 NH3 (g)
C3H6Br2 (l)
E
No sé cómo hacer eso.
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Reacciones de descomposición
Una sustancia se
descompone (se
rompe) en dos o
más sustancias.
+
à
2 H 2O à
O2 + 2 H2
Examples:
· CaCO3 (s)
CaO (s) + CO2 (g)
· 2 KClO3 (s)
· 2 NaN3 (s)
à 2 KCl (s) + 3 O2 (g)
à
2 Na (s) + 3 N2 (g)
12
¿Cuáles de las siguientes es una reacción de
descomposición?
A
H2O --> H2 +O2
B
Na + Cl2 --> NaCl
C
AgNO3 + BaSO4 --> Ag2SO4 + Ba(NO3)2
D
C3H8 + O2 --> H2O + CO2
E
No sé cómo responder eso.
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Reacciones de combustión
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Reacciones de combustión
Generalmente hay reacciones rápidas que producen
una llama.
El oxígeno siempre es un reactivo para las reacciones de
combustión.
Muy frecuentemente se da con hidrocarburos
(compueston que contienen carbono) que reaccionan
con el oxígeno del aire.
Ejemplos:
· CH4 (g) + 2 O2 (g) ---> CO2 (g) + 2 H2O (g)
· C3H8 (g) + 5 O2 (g) ---> 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)
El O2 siempre es uno de los reactivos.
Ejemplos:
CH4 (g) + 2 O2 (g) ---> CO2 (g) + 2 H2O (g)
C3H8 (g) + 5 O2 (g) ---> 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)
Además hay otras sustancias que también pueden sufrir
reacciones de combustión:
Mg (s) + O2 (g) ---> MgO (s)
N2 (g) + 2 O2 (g) ---> 2 NO2 (g)
Estás últimas dos también pueden ser clasificadas como
reacciones de combinación.
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13
¿Cuál de las siguientes es una reaación de
combustión?
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Reacciones de combustión
A
H2O --> H2 +O2
B
Na + Cl2 --> NaCl
C
AgNO3 + BaSO4 --> Ag2SO4 + Ba(NO3)2
D
C3H8 + O2 --> H2O + CO2
Combustión completa - los productos son dióxido de carbono y
agua.
E
No sé cómo es la respuesta.
Combustión incompleta - los productos son monóxido de carbono y
agua.
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Reacciones de sustitución simple
Las reacciones de sustitución simple ocurren entre un
elemento y un compuesto.
Usualmente un metal puro desplazará el metal de otro
compuesto metálico.
M1 + M2Y --> M2 + M1Y
Li + CaCl2 --> Ca + LiCl
Las reacciones son fácilmente identificadas porque el oxígeno es un
reactivo. Sin embargo, los productos de una reacción de combustión
pueden variar dependiendo de cuánto oxígeno está disponible.
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Reacciones de sustitución simple
Las reacciones de sustitución simple involucran no
metales, específicamente halógenos.
En estas reacciones un halógeno desplazará a otro
halógeno de un compuesto.
F2 + NaCl --> Cl2 + NaF
14
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¿Cuál de las siguientes es una reacción de
sustitución simple?
Reacciones de sustitución simple
A
H2O --> H2 +O2
B
Na + Cl2 --> NaCl
C
AgNO3 + Ba --> Ag + Ba(NO3)2
D
C3H8 + O2 --> H2O + CO2
E
No sé cómo es la respuesta.
En esta reacción el cobre metálico desplaza al ión plata en
el compuesto.
Sin embargo, la reacción inversa no ocurre.
¿Por qué?
Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) à Cu(NO3))2 (aq) + 2 Ag (s)
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Serie de reactividad
Serie de reactividad
Las reacciones de sustitución simple ocurren sólo si el metal puro
tiene una más alta reactividad que el metal en el compuesto.
La reactividad de los metales está en la tabla, hay una lista con
los metales de más alta reactividad.
Si el metal puro está más arriba en la lista que el metal del
compuesto, el que va a reaccionar con él, la reacción se llevará a
cabo.
Si el metal puro está más abajo que el metal del compuesto, la
reacción no ocurrirá.
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Serie de reactividad
Por ejemplo, el litio reemplazará al calcio de sus
compuestos tales como CaCl2 ya que el Li es más reactivo
que el Ca.
Li + CaCl2 à Ca + 2 LiCl Si!
Pero la reacción inversa no ocurre.
Ca + LiCl à No!
El Ca es menos reactivo que el Li por lo que él no puede
desplazar al Li.
Note que el
hidrógeno aparece
en la lista..
El hidrógeno puede
ser desplazado del
agua y de algunos
ácidos por metales
que están por arriba
de él en la Serie de
actividad.
El hidrógeno
gaseoso es un
producto en tales
reacciones.
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Series de reactividad de los
metales
En la parte de atrás de la tabla periódica hay una
copia de las series de actividad.
Recuerda el Litio (Li) es el que tiene mayor
reactividad y reemplazará a los otros metales.
El oro (Au) es el de menor reactividad y no
reemplazará a ninguno de los otros metales de la
lista.
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Serie de reactividad de los halógenos
¿Cuál de estas reacciones NO ocurrirá?
A
Ag + NaCl -->
B
AgCl + Na -->
C
PbF2 + Fe -->
D
Al + FeCl2 -->
E
No sé como es la respuesta.
Hay una serie de reactividad de los halógenos
en el grupo 17 o VIIA.
F
Cl
Br
I
Note que esta serie concuerda con la ubicación
de estos elementos en la Tabla Periódica.
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Serie de reactividad
16- ¿Cuál de estas reacciones ocurrirá?
A
I2 + NaCl à
B
Cl2 + KF à
C
LiF + Br2
Vamos a practicar encontrando que reacciones
ocurrirám y cuáles no.
Usa la lista de reactividad como una guía.
à
click here for an activity
involving metal reactivity
D CaBr2 + Cl2 à
E
fluor, más reactivo
cloro
bromo
iodo, menos reactivo
No sé como es la respuesta.
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Reacciones de doble sustitución
Las reacciones de doble sustitución usualmente ocurren entre 2
compuestos iónicos en medio acuoso (disueltos en H2O). También
puede ocurrir entre ácidos y bases. Este tema se discutirá más
adelante.
Generalmente los cationes intercambian su lugar
como se muestra abajo
AB + CD ---> AD + CB
Recuerda que el catión se escribe primero en un
compuesto iónico.
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16
¿Cuál de las siguientes es una reacción de
doble sustitución?
A
H2O --> H2 +O2
B
Na + Cl2 --> NaCl
C
AgNO3 + BaCl2 --> AgCl + Ba(NO3)2
D
C3H8 + O2 --> H2O + CO2
E
No sé cómo responder eso.
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Reacciones de doble sustitución
Los iones positivos (provienen de un metal) cambian sus
parejasAgNO3 + KCl à AgCl + KNO3((
PP ) + 2 KI à PbI + 2 KNO
Pb(NO
3 2
2
3
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Reacciones de doble sustitución
Las reacciones de doble sustitución no ocurrirán si ambos
productos son solubles en agua.
AB + CD ---> AD + CB
De manera que, si AD y CB son acuosos, entonces no hay
una reacción efectiva.
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Reacciones de doble sustitución
Las reacciones de doble
sustitución ocurren sólo si uno de
los productos es uno de los
siguientes:
Un precipitado (sólido)
un gas
agua
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Reacciones de doble sustitución
En las reacciones de doble sustitución, dos compuestos
iónicos en una solución acuosa reaccionan juntos.
La fuerza motriz de esta reacción es que uno de los
productos es o gas o un sólido insoluble.
El sólido insoluble precipitará y quedará separado en la
solución.
La mayoría de las reacciones de
doble sustitución que vamos a
discutir forman un precipitado
sólido.
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Reacciones de doble sustitución
Reacciones de doble sustitución
Ambas de esas reacciones ocurren porque uno de los productos
es un precipitado sólido
AgNO3(aq) + KCl(aq) à AgCl(s) + KNO3(aq)
PP
Pb(NO
3)2(aq) + 2 KI(aq) à PbI2(s) + 2 KNO3(aq)
Se llama precipitado a un producto
insoluble (sólido).
AB + CD ---> AD + CB
La tabla de solubilidad determina
si un compuesto es soluble o no.
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Tabla de solubilidad
Tabla de solubilidad
Nota que S en esta tabla
significa que el compuesto
es soluble. Al escribir una
ecuación química, ellos
estarán en solución
acuosa.
Esta tabla proporciona las
solubilidades de muchos
compuestos iónicos.
Por lo general, todos los
compuestos que
contienen metales
alcalinos e ión amonio
siempre son solubles.
Los compuestos insolubles
se indican con la letraI I.
Al escribir una ecuación
química, ellos serán
sólidos.
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Reacciones de sustitución doble
Predice los productos de esta reacción:
Ecuaciones de doble sustitución
Slide for Answer --->
Predice los productos en esta reacción:
fluoruro de calcio + sulfato de sodio-->
fosfato de potasio + cloruro de magnesio -->
CaF2 (aq) + Na2SO4 (aq) --> NaF + Ca(SO4)(s)
K3PO4 (aq) + MgCl2 (aq) -->
Ahora escribe los productos y baláncea la ecuación.
Ahora, escribe los productos y baláncea la ecuación
Slide for Answer --->
CaF2 (aq) + Na2SO4 (aq) --> 2NaF (aq)
+ Ca(SO4)(s)
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17
Uno de los productos de una reacción entre el
nitrato de plata y el carbonato de potasio será:
A potasio de plata
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[*]
Escritura de ecuaciones iónicas netas
B carbonato de potasio
Hasta el momento, las ecuaciones de sustitución simple y
doble que hemos examinado muestran los iones que
reaccionan.
C carbonato de nitrato
En verdad, sólo algunos de esos iones toman parte de esa
reacción.
D nitrato de potasio
E No sé cómo responder eso.
Para mostrar con más precisión que iones están
reaccionando, escribimos:
(1) una ecuación iónica completa y
(2) una ecuación iónica neta
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Escritura de ecuaciones iónicas netas
Ecuación Iónica completa
La ecuación iónica completa muestra todas aquellas sustancias (ej. s
ácidos fuertes, bases fuertes, y compuestos iónicos solubles)
disociados en sus iones.
La ecuación entre el nitrato de plata y el cloruro de potasio se
muestra comunmente como:
AgNO3 (aq) + KCl(aq) --->AgCl (s) + KNO3 (aq)
Sin embargo, cuando todos las especies acuosas se disocian en sus
respectivos iones, se convierten en:
Por ejemplo:
NaCl (aq) sería escrito como Na+ (aq) + Cl- (aq)
Nota: todos los compuestos iónicos si se solubilizan en agua se
disociarán fácilmente en sus correspondientes iones (+) y (-) ions.
Ag
+
(aq) +
-
NO3
(aq)
Ag (aq) + NO3-(aq) + K+(aq) + Cl-(aq) --->AgCl (s) + K+(aq) + NO3- (aq)
Como lo muestra este ejemplo, ciertos iones están juntos antes y
después de la reacción. Debido a que ellos juegan un rol no significante
en la reacción se los conoce como "iones espectadores"
Un ión espectador es un ión que aparecede en ambos lados de una
ecuación y no están directamente involucrados en la reacción.
Ag+(aq) + NO3-(aq) + K+(aq) + Cl-(aq) --->
AgCl (s) + K+(aq) + NO3-(aq)
+ Cl
-
(aq)
(aq)
+ NO3
-
(aq)
Escritura de ecuaciones iónicas netas
La ecuación iónica neta es una ecuación de una reacción en solución
que muestra sólo aquellas partículas que están directamente
involucradas en el cambio químico.
Para formar la ecuación iónica neta, se tacha, desde el lado izquierdo
hacia el lado derecho de la ecuación, todo lo que no cambia. En otras
palabras, se cancelan los iones espectadores.
Ag (aq) + NO3-(aq) + K+(aq) + Cl-(aq) --->AgCl (s) + K+(aq) + NO3- (aq)
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Pasos para ecuaciones iónicas netas
Escribe una ecuación molecular balanceada.
Se disocian los reactivos o productos que son acuosos. Todos
los sólidos, líquidos y los gases permanecen intactos y no se
disocian.
Tachar todo lo que no cambia comenzando desde el lado
izquierdo hacia el lado derecho de la ecuación.
Escribir la ecuación iónica neta con las especies que quedan.
Despueés de haber cancelado los iones espectadores, sólo las cosas
ubicadas a la izquierda de la ecuación cambian o reaccionan durante
el curso de la reacción.
+
--->AgCl (s) + K
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Ecuaciones iónicas netas
(aq)
Esto se llama ecuación iónica completa. Nota que los productos
insolubles no se disocian.
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Escritura de ecuaciones iónicas netas
+
+K
En todos los casos, será la reacción entre los iones que
producen el precipitado insoluble.
Ag+(aq) + Cl-(aq) ---> AgCl (s)
Esta ecuación es llamada ecuación iónica neta.
Slide for Answer
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Escritura de ecuaciones iónicas netas
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[*]
Escritura de ecuaciones iónicas netas
Aquí hay otro ejemplo:
Escribir una ecuación molecular balanceada.
Pb(NO3)2 (aq)+ 2 KI (aq) --> PbI2 (s)+ 2 KNO3 (aq)
Practica escribiendo la ecuación balanceada, completa la ecuación
iónica y la ecuación iónica neta para estas reacciones.
Disociar cualquier reactivo o producto que sean acuosos.
Pb2+(aq) + 2NO3-(aq)+ 2K+(aq)+ 2I-(aq)à PbI2 (s)+ 2K+(aq)+ 2NO3-(aq)
1. nitrato de calcio (aq) y carbonato de potasio (aq) --->
Tachar cualquier cosa que no cambie.
Pb2+(aq) + 2NO3-(aq)+ 2K+(aq)+ 2I-(aq)à PbI2 (s)+ 2K+(aq)+ 2NO3-(aq)
Ca2+ (aq) + CO32- (aq) --> CaCO3 (s)
Escribir la ecuación iónica neta con las especies que quedan.
Pb2+(aq) + 2 I-(aq) --> PbI2 (s)
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[*]
Escritura de ecuaciones iónicas netas
Practica escribiendo la ecuación balanceada, la ecuación iónica y la
ecuación iónica neta para esta reacción.
2. Nitrato de plata (aq) y fosfato de sodio (aq) -->
33Ag+ (aq)
+ PO
(aq) --> Ag3PO4 (s)
Slide
for4 Answer
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