Examen de Ciencias III Trimestre, I Parcial El examen consta exclusivamente de desarrollo, no hay selección única (marque con “x”). La mayoría son ejercicios de práctica, así que además de este resumen, deben de practicar bastante. 1- Lewis Structures (Revisar documento en la wiki o en el cuaderno ) 2- Nomenclatura química Una fórmula química expresa la composición de los átomos y las moléculas en un compuesto. Cuando tenemos dos elementos antes de que se combinen, para formar el compuesto, debemos de seguir los siguientes pasos: 1. Analizar los elementos, las cargas(+ o -) y los tipos ( metal, nometal) 2. Colocar el de la carga positiva primero y luego el de la negativa. 3. Cruzar las cargas: cancelar las cargas e intercambiar los números. Ejemplo: 1. Fe3+ + O2- ( Fe es positivo y es un metal, O es negativo y es un nometal) 2. Fe3 + O2 3. Fe2O3 Recordar que cuando los números pasan abajo NO tienen cargas, funcionan como subíndices de los elementos dando el número de átomos que éste posee. Los números de oxidación indican la cantidad de electrones que utiliza al formar un compuesto. Cuando es positivo, pierde electrones, Cuando es negativo, gana o comparte electrones. Nomenclatura: conjunto de reglas para nombrar compuestos. (Primer elemento es el + y el segundo el -) Estequiometria: utiliza prefijos para indicar el número de átomos de cada elemento. (Mono, Di, Tri, Tetra, Penta, Hexa, Hepta, Octa…) Generalmente, utilizado para compuestos no-metales. STOCK: Consiste en indicar el número de oxidación del elemento de la izquierda. (Al cruzar las cargas, el número pasa al elemento de la derecha.) Se indica entre paréntesis, al final del compuesto en números romanos. Si el número de oxidación es único, no se indica. Tradicional: Utilizado en hidrácidos. Siempre se indica el número del positivo, NO del negativo. Las sustancias simples son aquellas que están constituidas por un solo elemento. Los no metales siempre van acompañados por un número, ejemplo H2. Los gases nobles van solos, al igual que los metales. Existen tres tipos de compuestos: Binarios: 2elementos: HCl Ternarios: 3 elementos: HCN Cuaternarios: 4 elementos: NH4NO2 Para nombrar los compuestos, luego de saber cuál es, se leen de derecha a izquierda. Siempre que se puede, se simplifica. Compuestos Binarios: (Oxigeno = Oxido, Hidrogeno = Hidruro) 1) Oxido-Metálico: combinación entre O y algún metal. Utiliza STOCK. Ejemplo: Fe2O3= Oxido de Hierro (III) 2) Oxido-No Metálico: combinación entre O y un no-metal. Utiliza Estequiometria. Ejemplo: SO3 = Trióxido de azufre. 3) Hidruro- Metálico: combinación entre H (-1) y algún metal. Utiliza STOCK. Ejemplo FeH3= Hidruro de Hierro (III) 4) Hidrácido: Combinación entre H y un no-metal (Grupos VI y VII). Utiliza tradicional. Ejemplo: HCL (ac) Ácido Clorhídrico. 5) Sal Neutra: Combinación entre un metal y un no metal. Utiliza STOCK y –uro. Ejemplo: LiF Fluoruro de Litio. 6) Sal de no metal: Combinación entre dos no metales. Utiliza Estequiometria y -uro. Se escribe primer el elemento de la relación dada. Ejemplo: CCl4 Tetra cloruro de Carbono. 7) Hidróxidos: Combinación entre un metal y el grupo (OH-1). Utiliza STOCK. Ejemplo: Fe (OH)2 Hidróxido de Hierro. (II) Excepciones: Acido Nítrico Amoniaco Metano Fosfina Agua Cianuro Números de Oxidación del Examen HNO3 NH3 CH4 PH3 H2O CN Fe, Ni, Co Cl, I C N, Ar O Ca,Zn ( Todo el grupo 2) Cu, Hg Au Hierro, Níquel, Cobalto Cloro, Yodo Carbono Nitrógeno, Arsénico Oxigeno Calcio Zinc +2, +3 -1,+1+3+5+7 -4, +2, +4 -3, +3, +5 -2 +2 Cobre, Mercurio Oro +1+2 +1+3 V Mn K, Ag (Todo el Grupo 1) Mo F Al Cr Vanadio Manganeso Potasio, Plata +2, +3+4+5 +2+3+4+5+6 +1 Molibdeno Flúor Aluminio Cromo +2+3+4+7 -1 +3 +2+3+4+6 S Azufre Pt Br Sr PbSn H 3- Platino Bromo Estroncio PlomoEstaño Hidrogeno -2+4+6 +2+4 -1+1+5 +4 +2+4 -1+1 Reacciones y Ecuaciones Químicas Una reacción química es todo cambio que forma sustancias distintas a las que le dieron origen. Cambian las moléculas, no los átomos. Las propiedades físicas y químicas cambian. Los signos por los cuales podemos determinar que ocurrió una reacción química son: Cambio de color en la sustancia. Formación de un gas. Formación de un precipitado. (sustancia solida en una solución) Energía liberada como: luz, calor energía térmica o eléctrica. Energía absorbida. Los elementos que se combinan son los reactivos y (van a la izquierda), y cuando ocurre la reacción, queda el producto (va a la derecha). El “+” es sustituido al leerlo por “reacciona con” y la flecha por “produce”. Ejemplo: A + B C (A y B son los reactivos y C el producto) (Se lee: A reacciona con B produce C.) La masa total de los reactivos tiene que ser la misma del producto La ley de la conservación de la masa dice: “La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma”. Cuando tengamos una reacción química, es necesario verificar que la misma cantidad de átomos en los reactivos sea la misma que en el producto. De lo contrario, se tiene que balancear. Por medio de coeficientes, que son números q multiplican todos los átomos, dentro del término que se encuentren. Pasos recomendados para balancear una ecuación: 1. Verificar que la misma cantidad de átomos sea la misma tanto en los reactivos como en el producto. 2. Si no lo son, primero hacer un “inventario” de la cantidad de átomos de cada elemento, tanto en los reactivos como en el producto. Así podemos ver cuántos nos faltan de cada uno. 3. Intentar con coeficientes hasta balancear la ecuación. (recomendado trabajar con números pares.) Ejemplo Al + HCl ALCl+H2 1. No tenemos la misma cantidad de átomos. 2. En los reactivos: Al=1, H=1 y Cl=1 en el producto: Al=1, H=2 y Cl=1. Como podemos ver, debemos de incrementar la cantidad de átomos de H en los reactivos. 3. Al + (2)HCl ALCl+H2 Podemos poner un 2 en el HCL. El inventario cambia Al=1 , H=2 y Cl=2 en el producto tenemos: Al=1,H=2 y Cl=1. (Al balancear el H, cambiamos el Cl, entonces debemos seguir.) Debemos de aumentar el Cl en el producto, entonces ponemos un 3. Al + (2)HCl (3)ALCl+H2 Inventario: reactivos Al=2,H= 2 y Cl=3 producto Al=3, Cl=3 y H=2. (Al balancear CL, cambiamos Al, continuamos.) (3)Al + (2)HCl (3)ALCl+H2 Colocamos un tres en el Al de el primer reactivo, para así balancear la ecuación. Inventario: reactivos: Al=3, H=2, Cl=2 producto Al= 3, H=2 y de Cl=2. La respuesta final es: (3)Al + (2)HCl (3)ALCl+H2 4- Clasificación de Reacciones Químicas: Las reacciones químicas se clasifican en cuatro: 1. Reacciones de Síntesis (de combinación) Todas aquellas reacciones que involucren dos o más sustancias reaccionando y formando una nueva. A + B C. A y B pueden ser dos elementos, dos compuestos o un elemento y un compuesto. 2. Reacciones de Descomposición: Toda aquella reacción, donde un producto se descompone en dos sustancias, ya sean compuestos o elementos. Contraria a la Síntesis. C A+B. La descomposición ocurre por medio de calor o electricidad. 3. Reacciones de Desplazamiento: Todas aquellas reacciones donde un elemento desplaza a otro en un compuesto, dejándolo en libertad. A + BX AX + B. “A desplaza a B a la hora de reaccionar. 4. Reacciones de Doble Desplazamiento: Toda aquella reacción, donde dos compuestos se intercambien dos elementos y formen así, dos nuevos compuestos. AX+ BY AY+ BX 5- Reacciones endotérmicas y exotérmicas. Al comparar la energía total de los reactivos con la del producto, se puede determinar si se absorbió energía o se libero. A) Reacciones Exotérmicas: Reacciones químicas que liberan energía mediante luz, energía térmica o eléctrica. B) Reacciones Endotérmicas: Reacciones químicas que absorben la energía en los enlaces químicos, en los productos. La tasa de reacción es: la velocidad con la cual se forma una molécula. (Compuesto) La energía de activación es: la energía necesaria par empezar la reacción química. Se necesita la cantidad exacta o mayor a esta. Algunas fuentes de energía son: fricción, chispa eléctrica y la luz Ciertos factores afectan la tasa de activación: Temperatura: Entre mayor sea, mas rápido ocurre la reacción. Esto se da ya que al aumentar la temperatura, se aumenta la velocidad y hay mas colisiones de los átomos. Concentración: Cantidad de sustancia cuando esta disuelta en otra, entre mayor sea la concentración, mas rápido ocurre la reacción. Mas reactivos en un volumen Área de Superficie: es la cantidad de espacio expuesta en una sustancia. Entre mayor sea, mayo es la tasa de reacción Inhibidores: Sustancias que cancelan o retrasan la reacción química. Catalíticos: Sustancias que no son reactivos, pero aumentar la tasa de reacción, disminuyendo la tasa de activación, permitiendo así que ocurra con mayor rapidez. Las reacciones químicas son muy importantes en la vida diaria, no solo por que en nuestro organismo están ocurriendo muchos cambios químicos que permiten la vida, también todos los materiales que utilizamos que se crean a partir de una reacción química. Felipe Rodríguez