reaccionesquimicas

REACCIONES QUÍMICAS
EVIDENCIA DE REACCIONES
QUÍMICAS
• Cambio de color
• Liberación de energía en forma de luz o
calor
• Absorción de energía (disminución de
temperatura)
• Cambio de olor
• Aparición de burbujas o sólidos
REPRESENTACIÓN DE UNA
REACCIÓN QUÍMICA
¿para qué?
para describir los cambios que suceden
en la naturaleza debido al reordenamiento
de los átomos de la materia de forma
objetiva, cuantitativa y ordenada.
ECUACIONES QUÍMICAS
I.
Muestran las sustancias que inician una
reacción, las cuales se denominan
REACTIVOS.
II. Muestran las sustancias que se forman
debido a la reacción, las cuales se
denominan PRODUCTOS.
III. Muestran la dirección a la cual progresa
una reacción mediante una FLECHA
(no es una igualdad).
reactivo 1 + reactivo 2 → producto 1+ producto 2
Símbolo
+
→
(s)
(l)
(g)
(ac)
Significado
Separa 2 o más reactivos o productos
Separa reactivos de productos
Identifica el estado sólido
Identifica el estado líquido
Identifica el estado gaseoso
Identifica la solución en agua
3 tipos de ecuaciones químicas:
1. Ecuaciones con palabras
hierro (s) + cloro (g) → cloruro de hierro (III) (s)
“El hierro en estado sólido reacciona con cloro
en estado gaseoso para producir el sólido
cloruro de hierro (III).”
2. Ecuaciones con estructura básica
Fe (s) + Cl2 (g) → FeCl3 (III) (s)
“El hierro en estado sólido reacciona con
cloro en estado gaseoso produciendo
cloruro de hierro (III) en estado sólido”.
¿cómo representarías la reacción entre
carbono y azufre que resulta en la
producción del líquido disulfuro de
carbono?
3. Ecuaciones químicas
Fe (s) + Cl2 (g) → FeCl3 (III) (s)
1 Fe + 2 Cl → 1 Fe 3 Cl
¿de dónde salió un átomo de cloro?
Todas las ecuaciones químicas deben
mostrar que la materia se conserva,
según la ley de la conservación de la
masa, debe indicar que el número de
átomos a ambos lados de la ecuación
es el mismo.
Antes de balancear hay que saber:
¿Qué es un coeficiente?
Es un número escrito frente a un símbolo
químico de un elemento o compuesto que
indica el menor número de moléculas o
fórmulas unitarias involucradas en una
reacción. Generalmente es un número
entero y no se escribe si su valor es igual
a 1.
Ejemplo:
3KCL, 2H2O, 6HCL
¿Qué es un subíndice?
Es un número entero escrito con letras
pequeñas después de un símbolo de un
elemento químico que indica la forma en
que este se encuentra naturalmente,
indica el número de átomos de un
elemento. No debes modificarlos ya que si
lo haces cambias la identidad de la
sustancia.
Ejemplo:
O2, Cl2, H2, F2
PASOS PARA BALANCEAR ECUACIONES
QUÍMICAS
• PASO 1
Escribe la ecuación con la estructura básica
para la reacción, separando los reactivos de los
productos por medio de flechas e indicando el
estado de agregación de todas las sustancias
involucradas en la reacción.
H2 (g) + Cl2 (g)
HCL (g)
• PASO 2
Cuenta los átomos de los elementos de
los reactivos. Si una reacción involucra
iones poliatómicos idénticos tanto en los
reactivos como en los productos, cuenta el
ión poliatómico con si fuera un elemento.
H2 + Cl2
2 átomos de hidrógeno
2 átomos de cloro
• PASO 3
Cuenta los átomos de los elementos de
los productos. En esta reacción se
produce un átomo de hidrógeno y uno de
cloro.
HCL
1 átomo de H
1 átomo de Cl
• PASO 4
Cambia los coeficientes para que el
número de átomos de cada elemento sea
igual en ambos lados de la ecuación.
Nunca cambies los subíndices de una
fórmula química porque si lo haces
cambias la identidad de la sustancia. Solo
cambia los coeficientes.
H2 + Cl2
HCL
H2 + Cl2
2HCl
• PASO 5
Escribe los coeficientes en la razón más
baja posible. Los coeficientes deben de
ser los números enteros más pequeños
posibles que expliquen la razón en la que
se combinan los elementos en la reacción
y deben demostrar que la masa se
conserva.
• PASO 6
Revisa que a cada lado de la ecuación
queden el mismo número de átomos.
Ejercicio
Escribe la ecuación química balanceada de la
reacción en donde el hidróxido de sodio y el
bromuro de calcio producen hidróxido de calcio
en estado sólido y bromuro de sodio. La
reacción ocurre en agua.
Paso 1 Escribir la ecuación con estructura
básica:
NaOH (ac) + CaBr2 (ac) Ca(OH)2 (s)+ NaBr(ac)
Reactivos
al lado
izquierdo
Ecuación con
la estructura
básica
Productos
al lado
derecho
Revisa tu
trabajo
Cuenta los
átomos
Agrega
o ajusta
coeficientes
Reduce los
coeficientes a
la razón más
baja posible
Reafirmación de conocimientos
1. Enumera los 3 tipos de evidencia que dejan las
reacciones químicas.
2. ¿Qué diferencias y semejanzas encuentras entre
una ecuación con estructura básica y una
ecuación química.
3. ¿Por qué es importante balancear una ecuación
química?
4. ¿Está balanceada esta ecuación:
2K2CrO4(ac)+ Pb(NO3)2 (ac)
2KNO3(ac)+ PbCrO4
4. En agua el cloruro de hierro (III)
reacciona con hidróxido de sodio
produciendo hidróxido de hierro sólido y
cloruro de sodio.
5. El disulfuro de carbono líquido reacciona
con oxígeno gaseoso produciendo
dióxido de carbono gaseoso y dióxido de
azufre gaseoso.
6. Pensamiento crítico: ¿Qué significa
reducir los coeficientes de una ecuación
química a la razón más baja posible?
7. ¿Por qué es importante reducir los
coeficientes de la ecuaciones químicas a
sus razones más bajas posibles?
Clasificación de las reacciones químicas
1. Síntesis
2. Combustión
3. Descomposición
4. Desplazamiento o
sustitución simple
5. Doble desplazamiento
o sustitución doble.
Reacciones de SÍNTESIS
• Reacción en la cual dos elementos o
compuestos originan un solo producto.
A+B
C
Ejemplos
2 elementos:
Na (s) + Cl (g)
2 compuestos: CaO (s) + H2O (l)
1 elemento + 1 compuesto:
2SO2 (g) + O2 (g)
NaCl (s)
Ca(OH)2 (s)
2SO3 (g)
Reacciones de COMBUSTIÓN
• En este tipo de reacciones el oxígeno se
combina con otra sustancia y libera energía
en forma de luz y calor. Las reacciones de
combustión son muy comunes, aquí hay
unos ejemplos.
1. Combustión de carbón para producir energía
eléctrica:
C (s) + O2 (g)
CO2 (g)
2. Combustión del gas natural para producir
energía mecánica y térmica.
CH4 (g) + 2O2 (g)
CO2 (g) + 2H2O (l)
Reacciones de DESCOMPOSICIÓN
• En estas reacciones un solo compuesto se
divide en dos o más elementos o nuevos
compuestos. Son opuestas a las reacciones
de síntesis y por lo general requieren de una
fuente de energía como luz, calor o
electricidad para realizarse.
AB
A+B
Ejemplos
NH4NO3(s)
2NaN3 (s)
N2O (g) + 2H2O (l)
2Na (s) + 3N2 (g)
TAREA
Escribe las ecuaciones químicas para las
siguientes reacciones y clasifícalas en tantas
categorías como te sea posible.
1. Los sólidos aluminio y azufre reaccionan para
producir sulfuro de aluminio.
2. El agua y el pentóxido de dinitrógeno
gaseoso reaccionan para producir ácido
nítrico (acuoso).
3. Los gases dióxido de nitrógeno y oxígeno
reaccionan para producir pentóxido de
dinitrógeno gaseoso.
4. El gas etano (C2H6) arde en el aire,
produciendo dióxido de carbono gaseoso
y vapor de agua.
5. El óxido de aluminio (s) se descompone
cuando la electricidad pasa a través de él.
6. El hidróxido de níquel (II) sólido se
descompone para producir óxido de níquel
(II) sólido y agua.
7. Al calentar bicarbonato de sodio (s) se
produce carbonato de sodio (ac), dióxido
de carbono (g) y agua.
Reacciones de SUSTITUCIÓN SIMPLE
• Es una reacción en la cual los átomos de un
elemento sustituyen o reemplazan los átomos
de otro en un compuesto.
A + BX
AX + B
Ejemplos
1. 2Li (s) + 2H2O (l)
2LiOH (ac) + H2 (g)
El litio (un metal) desplaza 1 átomo de hidrógeno
de la molécula de agua.
2. Cu (s) + 2AgNO3 (ac)
2Ag (s) + Cu(NO3)2 (ac)
Los átomos de cobre (otro metal) sustituyen a
los átomos de plata ( otro metal).
3. F2 (g) + 2NaBr (ac)
2NaF + (ac) + Br2 (l)
Un no metal (el flúor) reemplaza a otro no metal
(el bromo).
La capacidad de una sustancia de reaccionar
con otra se denomina REACTIVIDAD.
Los elementos más reactivos pueden
desplazar a los elementos menos reactivos,
generándose una reacción, sin embargo, un
elemento menos activo no puede reemplazar
a otro más activo, por lo cual no se genera
una reacción química.
METALES
Mas
activo
Litio
Rubidio
Potasio
Calcio
Sodio
Magnesio
Aluminio
Manganeso
Zinc
Hierro
HALÓGENOS
Flúor
Cloro
Bromo
Yodo
Níquel
Estaño
Plomo
Menos
activo
Cobre
Plata
Platino
Oro
Serie de reactividad de
metales y halógenos
Por ejemplo:
Br2 (g) + 2NaF (ac)
NR
Fe (s) + CuSO4 (ac)
FeSO4 + Cu (s)
Mg (s) + AlCl2 (ac)
MgCl2 (ac) + Al (s)
Br2 (l) + MgCl2 (ac)
NR
Predice si ocurrirán las siguientes reacciones:
• K (s) + ZnCl2
• Cl2 (g) + HF (ac)
• Fe (s) + Na3PO4 (ac)
Reacciones de SUSTITUCIÓN DOBLE
• Implica el intercambio de iones entre dos
compuestos.
A(+)X(-) + B(+)Y(-)
A(+)Y(-) + B(+)X(-)
• Todas las reacciones de doble sustitución
producen un precipitado (sólido resultado
de una reacción química), un gas o agua.
Ejemplo:
Ca(OH)2 (ac) + 2HCL
CaCl2 (ac) + 2H2O (l)
Pasos para reacciones de doble desplazamiento
1.Escribe los componentes
Al(NO3)3+H2SO4
de los reactivos en una
ecuación con estructura
básica.
2.Identifica los aniones y
Al+, NO3cationes de cada compuesto H+ , SO43.Cruza los cationes y
Al+SO4aniones de los compuestos
H+NO34.Escribe las fórmulas de los Al2(SO4)
productos
HNO3
5. Escribe la ecuación
completa
Al(NO3)3+H2SO4
Al2(SO4) +HNO3
Escribe las siguientes ecuaciones de doble
desplazamiento:
1. El yoduro de litio acuoso y el nitrato de
plata acuoso reaccionan para producir
yoduro de plata sólido y nitrato de litio
acuoso.
2. El cloruro de bario acuoso y el carbonato
de potasio acuoso reaccionan para
producir carbonato de bario sólido y
cloruro de potasio acuoso.
Predicción de productos de las diferentes reacciones
Reacción
Reactivos
Productos
Síntesis
2 o + sustancias
Un compuesto.
Combustión
1 metal y O2
1 no metal y O2
1 compuesto y O2
Descomposición Un compuesto
Oxido metal.
Óxido no metal.
2 o + óxidos.
2 o + elementos
o compuestos.
Sustitución
simple
Nuevo
compuesto y
metal o no metal
reemplazado.
1 metal y 1
compuesto
1 no metal y 1
compuesto
Predicción de productos de las diferentes reacciones
Reacción
Reactivos
Productos
Sustitución 2 compuestos 2 compuestos
doble
diferentes, uno de
los cuales es un
sólido, un gas o
agua.
REACCIONES EN
SOLUCIONES ACUOSAS
SOLUCIÓN ACUOSA
Es una mezcla
homogénea en la
cual una sustancia
(SOLUTO) se
disuelve en agua
(DISOLVENTE).
Los diferentes tipos de solutos en
soluciones acuosas pueden existir
como MOLÉCULAS o como IONES.
Agua
Ión
Cloruro
Ión sodio
Para mostrar con detalle lo que sucede durante
una reacción en una solución acuosa se deben
de presentar todos los iones participantes en la
reacción. A este tipo de ecuaciones químicas
se les llama: ECUACIÓN IÓNICA COMPLETA
Ejemplo:
Ecuación química balanceada
2NaOH(ac) + CuCl2(ac)
2NaCl(ac)+ Cu(OH)2(s)
Ecuación iónica completa
2Na+ (ac) + 2OH- (ac) + Cu+ (ac) + Cl2 - (ac)
2Na+ (ac) + 2Cl- (ac) + Cu(OH)2 (s)
Ecuación iónica completa
2Na+ (ac) + 2OH- (ac) + Cu+ (ac) + Cl2 - (ac)
2Na+ (ac) + 2Cl- (ac) + Cu(OH)2 (s)
¿qué iones no participan en la reacción?
Debido a que el Na+ y Cl- no cambian durante la reacción
(se mantienen como reactivos y como productos) se les
llama IONES ESPECTADORES
En general los iones espectadores no se escriben en las
representaciones de reacciones químicas para que solo se
muestren las partículas que participan en la reacción. Las
ecuaciones que presentan los iones que participan en la
reacción se llaman ECUACIONES IÓNICAS NETAS.
Para escribir la ecuación iónica neta solo tienes
que tachar los iones espectadores ( los que se
presentan como reactivos y productos) y escribir
la ecuación iónica neta.
2Na+ (ac) + 2OH- (ac) + Cu+ (ac) + Cl2 - (ac)
2Na+ (ac) + 2Cl- (ac) + Cu(OH)2 (s)
Ecuación iónica neta
2OH- (ac) + Cu+ (ac)
Cu(OH)2 (s)
Ejemplos
1) Reacción en solución acuosa que produce agua.
a. Ecuación química balanceada
HBr (ac) + NaOH (ac)
NaBr (ac) + H2O (l)
b. Ecuación iónica completa
H+ (ac) + Br - (ac) + Na+ (ac) + OH- (ac)
Na+ (ac) + Br - (ac) + H2O (l)
c. Iones espectadores
H+ (ac) + Br - (ac) + Na+ (ac) + OH- (ac)
Na+ (ac) + Br - (ac) + H2O (l)
d. Ecuación iónica neta
H+ (ac) + OH- (ac)
H2O (l)
Ahora tú
Escribe las ecuaciones químicas
balanceadas, iónicas completas y iónicas
netas de las siguientes reacciones:
1.- Solución acuosa de yoduro de potasio y
la solución acuosa de nitrato de plata se
combinan y forman el precipitado yoduro de
plata.
2.- El ácido clorhídrico y el hidróxido de litio
acuosos reaccionan produciendo agua.
Reacciones en solución acuosa que producen gas
En este tipo de reacciones se lleva a cabo una
doble sustitución seguida casi simultáneamente
de una reacción de descomposición que genera
GAS.
Ejemplo:
Reacción I (doble sust.) Ecuación química balanceada
HCl (ac) + NaHCO3 (ac)
H2CO3 (ac) + NaCl (ac)
Reacción II (descomp.) Ecuación química balanceada
H2CO3 (ac)
H2O (l) + CO2 (g)
Ecuación combinada ( I + II )
HCl (ac) + NaHCO3 (ac) + H2CO3
H2CO3 (ac) + NaCl (ac) + H2O (l) + CO2 (g)
Ecuación general
HCl (ac) + NaHCO3 (ac)
NaCl (ac) + H2O (l) + CO2 (g)
Ecuación iónica completa
H+ (ac) + Cl- (ac) + Na+ (ac) + HCO3- (ac)
Na+ (ac) + Cl- (ac) + H2O (l) + CO2 (g)
Ecuación iónica neta
H+ (ac) + HCO3- (ac)
H2O (l) + CO2 (g)
Vas
Escribe las ecuaciones química
balanceada, iónica completa y iónica neta
para las siguientes ecuaciones.
1.- Acido clorhídrico y sulfuro de sodio
acuosos producen sulfuro de hidrógeno
gaseoso.
2.- Ácido perclórico (HClO4) reacciona con
carbonato de potasio acuoso.
TAREA
Escribe las ecuaciones químicas
balanceadas, iónicas completas y iónicas
netas de las siguientes reacciones:
1.- Las soluciones acuosas de cloruro de
aluminio e hidróxido de sodio se mezclan
formando el precipitado hidróxido de
aluminio.
2.- El ácido sulfhídrico y el hidróxido de
calcio acuoso reaccionan.
3.- Ácido sulfúrico reacciona con cianuro de
sodio acuoso.