REACCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS

John Jairo Pérez MoncadaDocente de químicaGeneral y orgánica

Cambios físicos

En los cambios físicos no se modifica la naturaleza de las sustancias que experimentan la transformación.

Agua líquida

Agua líquida

Vapor de agua

Agua (H2O)

Sal(NaCl)H2O

Calor

Disolución

Agua (H2O)

Sal(NaCl)

H2O

Con azúcar y bicarbonato realizamos esta experiencia, que se denomina la serpiente del faraón.

En un vaso echamos unas gotitas de amoniaco (NH3) y en el otro agua fuerte (HCl). Movemos las gotas por las paredes del vaso y, al unir los dos bordes…

Humo blanco

Cilindro de cartón

Arena Le prendemos fuego…

…y ¡aparece la serpiente!

Las reacciones químicas

Las reacciones químicas

Una reacción química suele ir acompañada por alguna de estas manifestaciones.

UN GRAN DESPRENDIMIENTO DE ENERGÍA LUMINOSA

DESPRENDIMIENTO DE CALOR FORMACIÓN DE GASES

FORMACIÓN DE HUMO BLANCOFORMACIÓN DE UN SÓLIDODISOLUCIÓN DE UN SÓLIDO

EJEMPLOS:Aquí se identifican  fenómenos físicos y químicos,

para un fenómeno natural y para un hecho de la vida diaria:

 Durante el proceso de FOTOSÍNTESIS:• a- La hoja TOMA CO2 del aire,(también llega el H2O

tomada del suelo por la raíz ).FÍSICO

• b- El AGUA se transforma en HIDRÓGENO y OXÍGENO.QUÍMICO

• c- El OXÍGENO se desprende de la planta y vuelve a la atmósfera FÍSICO

• d- El HIDRÓGENO reacciona con el DIÓXIDO DE CARBONO  para formar ALMIDÓN.QUÍMICO

Representación de cambios químicos: REACCIÓN QUÍMICA.

• Según la teoría cinético-molecular una reacción química consiste en las roturas de las moléculas de las sustancias iniciales, reordenándose los átomos de forma diferente .

• En la reacción química se produce siempre una transformación energética.

EXPLICACIÓN CINÉTICO MOLECULAR DE LA REACCIÓN QUÍMICA.

• Para que se produzca la reacción química se tienen que producir dos hechos fundamentales :

1.-Los átomos tienen que chocar con suficiente energía.

2.-La orientación del choque de los átomos ha de ser efectiva. Es decir la orientación del choque ha de ser la adecuada.

• I2 + H2 2HI

choque

efectivo

choque no efectivo.

Teoría de las colisiones

Formación del aguaO2 H2

Reacciones endotérmicas

Energía

Productos

Reactivos

Avance de la reacción

H – O - H

H – O - H

H O H

H O H

H O H

H O H

=

– –

2 H2O +E → 2H2 + O2

Reacciones exotérmicas

Cl – Cl

H – H

Cl Cl

H H

Cl Cl

H H

– –

Energía

Avance de la reacción

Productos

Reactivos

Cl2 + H2 → 2 HCl + E

Factores que influyen en la velocidad de una reacción

LA TEMPERATURA

LA CONCENTRACIÓN

EL GRADO DE DIVISIÓN

Los alimentos se descomponen más rápido durante el verano.

Si la temperatura

REACCIONES MÁS RÁPIDAS

Si la concentración

Si el grado de división

aum

enta

aum

enta

aum

enta

El cobre troceado reacciona más rápido con el ácido clorhídrico

Si la concentración de los reactivos aumenta, es más fácil que las partículas choquen entre sí.

La ecuación química

Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química.

Dicromato de amonio (NH4)2 Cr2O7

Óxido de cromo (III) Cr2O3

(NH4) 2 Cr2O7 (s) → N2 (g) + 4 H2O (l) + Cr2O3 (s)

REACTIVOS PRODUCTOS

LÍQUIDO

SÓLIDO

COEFICIENTE ESTEQUIOMÉTRICO

GAS

1789. Ley de Lavoisier de la

conservación de la masa.

Lavoisier comprobó que en cualquier reacción química,

la suma de las masas de los productos que

reaccionan

la suma de las masas de los productos

obtenidosEsto significa que:

=

Leyes ponderales

En una reacción química, la materia

no se crea ni se destruye, tan sólo

se transforma.

Por ejemplo, si 10 gramos de A se

combinan con 20 gramos de B,

se obtienen 30 gramos de A B.Antoine Lavoisier: 1734-

1794

Leyes ponderales

Ley de Lavoisier

En una reacción química, la materia no se crea ni se

destruye, solo se transforma. En consecuencia, la masa

permanece constante.

2 H2 (g) + O2(g) → 2 H2O(l)

+ →

2 moléculas con dos átomos de hidrógeno cada una.

1 molécula con dos átomos de oxígeno

2 moléculas de agua con dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno cada una.

La masa de 4 átomos de H más la masa de dos

átomos de O.

La masa de 4 átomos de H más la masa de dos

átomos de O. =

mreactivos = mproductos.

17

REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS

REACTIVOS(transformación)

formación de nuevos enlaces

reagrupamientoruptura de

enlaces

N2 + 3H2 2NH3

REACTIVOS PRODUCTOS

Una ecuación química está balanceada si se conserva el número de átomos en los dos miembros de la ecuación. Para balancearla se

utilizan los coeficientes estequiométricos

PRODUCTOS

Una ecuación química indica de forma simbólica los cambios que tienen lugar en una reacción química. Presentan la siguiente forma:

En toda reacción química se cumple el principio de conservación de la masa, para ello, la reacción química debe estar BALANCEADA

1799. Ley de Proust de las proporciones definidas.

Afirma que:

Cuando dos elementos se

combinan para formar un

compuesto, lo hacen siempre en proporciones de

peso fijas y definidas.

Joseph Louis Proust,

(1754-1826)

Proust vino a nuestro país a impartir clases de química, en Segovia y Madrid.

el amoniaco siempre tendrá

Así, por ejemplo,

un 82.25 % de nitrógenoy un 17,25 % de hidrógeno

sea cual sea el método empleado para obtenerlo.

La ley de las proporciones definidas constituyó una poderosa arma para los químicos en la búsqueda de

la composición.

1805. Ley de Dalton de las proporciones múltiples.

Dalton 1766-1844

Cuando dos elementos se

combinan para dar más de un

compuesto, los pesos de un

elemento que se combinan con una cantidad fija del

otro, guardan entre si una relación

numérica sencilla.

1805. Ley de Dalton de las proporciones múltiples.

agua y peróxido de hidrógeno

ambas formadas por los elementos hidrógeno y oxígeno

al formar agua: 8.0 g de oxígeno

reaccionan con 1.0 g de hidrógeno

en el peróxido de hidrógeno, hay 16.0 g de oxígeno por cada 1.0 g de

hidrógeno

la proporción de la masa de oxígeno por gramo de hidrógeno entre los dos compuestos es de

2:1Usando la teoría atómica, podemos llegar a la

conclusión de que el peróxido de hidrógeno contiene dos veces más átomos de oxígeno por átomo de

hidrógeno que el agua.

permite conocer las sustancias que intervienen en el proceso químico y la proporción en la que lo hacen

ECUACIÓN QUÍMICA

COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOSFÓRMULAS

indican cuáles han sido los reactivos y qué productos se

han formado

señalan la proporción en que las sustancias han

participado

C3H8 + O2 CO2 H2O35 4+

Clases o tipos de Reacciones Químicas

Tipos de reacciones:

Reacción de Combinación (Síntesis):A + Z AZ

Reacción de Descomposición :AZ A + Z

Reacción de Simple Desplazamiento :A + BZ AZ + B

Reacción de Doble Desplazamiento:AX + BZ AZ + BX

Reacción de Neutralización:HX + BOH BX + HOH

Combinación

Descomposición

Simple Desplazamiento

Doble Desplazamiento

Clases o tipos de Reacciones Químicas

Reacciones ácido-base

Jugos gástricos

Zumo de limón

Lluvia ácidaZumo de naranja

Zumo de tomate

Agua de lluvia, café

Agua de mar

Disolución diluida de NaOH

SangreAgua pura: pH=7

Jabón en polvo

Amoniaco doméstico

Disolución concentrada de NaOH

Aumento de la acidez Aumento de la basicidad

Disolución de sustancia ácida

Disolución de sustancia básica

Cuando reaccionan entre sí, los ácidos y las bases dan lugar a una reacción química llamada reacción de neutralización.

Reacciones ácido-base

Un ácido reacciona con una base dando lugar a la formación de una sal y agua. En la reacción desaparecen simultáneamente las propiedades de ambos.

Ejemplo:

Neutralización del hidróxido de sodio con el ácido clorhídrico

Na+ + OH- + Cl- + H+ → Cl- + Na+ + H2O

NaOH HCl NaCl

Reacciones de oxidación y combustión

Las combustiones son reacciones químicas en las que una sustancia que llamamos combustible, reacciona con otra, que llamamos comburente, desprendiendo una gran cantidad de energía.

2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 H2O + 2880 kJ/mol

Combustión del butano

Butano Oxígeno Dióxido de carbono Agua Energía

elemento + elemento compuesto

2H2 + O2 2H2O

Elementos o compuestos se combinan para formar un compuesto:

Reacciones de combinación

compuesto elemento + elemento

2H2O 2H2 + O2

Un compuesto se descompone en partes:

Reacciones de descomposición

elemento + compuesto compuesto + elemento

Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2

Un elemento desplaza a otro elemento en un compuesto:

Reacciones de desplazamiento simple

Los elementos más activos desplazan de los compuestos a los menos activos.

Zn(s) + CuCl2(ac) Cu(s) + ZnCl2(ac)

Cu(s) + ZnCl2(ac) Zn(s) + CuCl2(ac)

Zn(s) + HCl(ac) H2(g) + ZnCl2(ac)

Cu(s) + HCl(ac) H2(g) + CuCl2(ac)

En una serie de actividad, los átomos de cualquier elemento de ella remplazan a los de los elementos que están más abajo.

compuesto + compuesto compuesto + compuesto

H2SO4 + 2NaOH NaSO4 + 2H2O

Hay un intercambio entre elementos de dos compuestos:

Reacciones de desplazamiento doble

Clasificar y balancear cada una de las siguientes reacciones:

1. Zn(s) + CuSO4(ac) ZnSO4(ac) + Cu(s)

2. Sr(s) + O2(g) SrO(s)

3. Cd(HCO3)2(s) CdCO3(s) + H2(g) + CO2(g)

4. H3PO4(ac) + NaOH(ac) Na3PO4(ac) + H2O(l)

5. AgNO3(ac) + KCl(ac) AgCl(s) + KNO3(ac)

Determianr sí las siguientes reacciones se llevan a cabo, en caso afirmativo completar la reacción:

1. Zn(s) + Na2SO4(ac)

2. Mg(s) + FeCl2 (ac)

3. Ag(s) + Na2SO4 (ac)

4. Br2(l) + NaCl (ac)