V. REACCIN QUMICAOBJETIVO.OBJETIVO Describir los cambios qumicos relacionando los factores que los determinan: clasificacin, representacin esquemtica, cantidad de materia. Balanceo e importancia en el lenguaje qumico. 1. SMBOLOS Y FRMULAS QUMICA El uso de frmulas y smbolos qumicos es muy importante en el estudio de la qumica, ya que es ago as como el lenguaje de la qumica. El conocer los smbolos de los elementos y las frmulas de los compuestos nos permite una mejor comprensin de la qumica. A travs del cuso, hemos manejado nombres, frmulas y smbolos de las sustancia qumicas, cuyas reglas se estudian en este captulo. Sin el conocimiento de los smbolos y nombres de los elementos de la tabla peridica, resulta por lo menos muy difcil, introducirnos en el la nomenclatura de los compuestos, por es conveniente que dedique un tiempo a repasar los smbolos, muchos de los cuales ya conoce. La escritura del smbolo de un elemento tiene 3 reglas: Debe tener una, dos o tres letras. Si es una sola letra, sta debe ser MAYSCULA Si son dos o tres letras, la primera es MAYCULA y la siguiente o siguientes son minsculas. Usted debe distinguir entre maysculas o minsculas, que no es lo mismo que letras grandes o chicas. Si usted escribe el smbolo de un elemento en un compuesto en forma errnea, automticamente la frmula est mal escrita.

2. REGLAS DE NOMENCLATURA QUMICA INORGNICA La nomenclatura qumica inorgnica, es un conjunto de reglas para escribir los nombres y frmulas de los compuestos inorgnicos. La molculas son neutras, y todas constan de una parte positiva y na parte negativa que se compensan entre si. Todas las frmulas se inician con la parte positiva (catin) y la segunda parte de la frmula es la (negativa) anin. Esto es vlido para cualquier tipo de compuesto. VALENCIA.- Es la capacidad de combinacin de un elemento. VALENCIA NMERO DE OXIDACIN.- Es el nmeros de electrones cedidos, OXIDACIN aceptados o compartidos de un elemento al combinarse con otro.

2.1

xidos metlicos.- Estn formados por un metal y oxgeno.

Frmula general: MxOy, dnde: M: smbolo del metal O: smbolo del oxgeno x: subndice del metal = nmero de oxidacin del oxgeno y: subndice del oxgeno = nmero de oxidacin del metalNombre:

Cuando el metal tiene mas de un nmero de oxidacin, debe indicarse el nmero con que trabaja el metal en ese compuesto con nmeros romanos.

Ejemplos: xido de plata: Escribimos primero smbolo del metal con su nmero de oxidacin, despus el smbolo del oxgeno con su nmero de oxidacin -2. Ag1+O2-, se cruzan los subndices sin los signos y la frmula es Ag2O Si el nombre no indica un nmero romano, quiere decir que el metal solo tiene un nmero de oxidacin el cual se consulta en la tabla de nmeros de oxidacin o en la tabla peridica. . El catin siempre es el metal por su nmero de oxidacin siempre positivo, y el anin es el oxgeno con un nmero de oxidacin constante de 2-. xido de nquel III Ni3+O2-, cruzamos, Ni2O3

El nquel tiene dos nmeros de oxidacin: 2+ y 3+, el III indica que en este compuesto est trabajando con 3+ xido de manganeso II La frmula queda: siguiente ejemplos. MnO Mn2+O2- cruzamos, Mn2O2, pero como los dos subndices son iguales, se simplifican Para escribir la el nombre a partir de la frmula observemos los

Fe2O3

xido de hierro III

El subndice del oxgeno nos indica el nmero de oxidacin del metal, pero tenemos que checar en la tabla peridica si es el nico que tiene. El hierro

trabaja con 2+ y 3+ por lo tanto, debe indicarse el III. Como el nmero de oxidacin del oxgeno es fijo, aparece el dos como subndice del metal. CaO xido de calcio

Cuando no aparece el 2 como subndice del metal, significa que el metal tiene como nmero de oxidacin 2+ y la frmula est simplificada. El calcio, elemento del grupo IIA solo tiene como nmero de oxidacin el 2, y por tanto el nmero II no se indica en el nombre.

Observe los siguientes ejemplos: Nombre xido de oro III xido de cobre II xido de aluminio xido de litio xido de cromo II Frmula Nmeros de oxidacin del metal 1+, 3+

Au2O3 Cu2O2 Cu2O3 Li2O Cr2O2 CrO CuO

1+. 2+ 3+ 1+ 2+, 2+ 3+

Simplificacin de los subndices

Hay algunos metales como el Cr, el V y el Mn, entre otros, que pueden trabajar con nmeros de oxidacin mayores o iguales a 4. Para que el compuesto se considere xido metlico, el metal debe trabajar con nmero de oxidacin 1+, 2+ o 3+. Si el nmero de oxidacin es ms alto, aunque el elemento sea un metal, sus reglas de nomenclatura son las del los xidos no metlicos que se estudiarn en el siguiente punto.

Ejercicios resueltos:Nombre xido de aluminio xido de cobre I xido de cobalto III xido de magnesio xido de potasio xido de hierro II Frmula Catin Anin Tipo de compuesto xido metlico xido metlico xido metlico xido metlico xido metlico xido metlico

Al2O3 Cu2O Co2O3 MgO K 2O FeO

Al3+ Cu2+ Co3+ Mg2+ K1+ Fe2+

O2O2O2O2O2O2-

2.2

(Anhdridos).xidos no metlicos (Anhdridos).- Estn formados un no metal y

oxgeno. Frmula general: AxOy. donde: A: smbolo del no metal O:smbolo del oxgeno x: subndice del no metal = nmero de oxidacin del oxgeno y: subndice del oxgeno = nmero de oxidacin del no metal

Nombre: Utiliza prefijos numerales.Nmero de tomos 1 2 3 4 5 6 7 Prefijo Prefijo MONO BI o DI TRI TETRA PENTA HEXA HEPTA

Ejemplos:

CO2 P2O5 NO

dixido de carbono pentxido de difsforo monxido de nitrgeno

El prefijo mono slo se utiliza cuando hay un tomo de oxgeno, pero si hay un solo tomo del no metal no se usa.

Tambin se utilizan ests reglas de nomenclatura en compuestos formados por un metal y oxgeno, pero solamente si el metal tiene nmero de oxgeno oxidacin mayor o igual a 4.

Ejemplos:

V2O5 Mn2O7 CrO3

petxido de divanadio heptaxido de dimanganeso trixido de cromoNOTA: Como no aparece en el cromo el subndice 2 del nmero de oxidacin del oxgeno, el compuesto est simplificado de

Cr2O6, por tanto el nmero deoxidacin del cromo es +6. En los xidos no metlicos o anhdridos, el oxgeno es el anin y el no metal el catin, por esto, la frmula se inicia con el smbolo del no metal.

Ejercicios resueltos: NombrePentxido de diarsnico Dixido de azufre Trixido de dinitrgeno Pentxido de dicloro Trixido de molibdeno Monxido de carbono

Frmula

Catin

Anin

Tipo de compuestoAnhdrido Anhdrido Anhdrido Anhdrido Anhdrido Anhdrido

As2O5 SO2 N2O3 Cl2O5 MoO3 CO

As5+ S4+ N3+ Cl5+ Mo6+ C2+

O2O2O2O2O2O2-

EJERCICIO 10 Completa la siguiente tabla con la informacin solicitada. Se muestra el ejercicios resulto al final del captulo para que usted compruebe sus respuestas.

Nombre

Frmula

Catin

Anin

Tipo de compuesto

CoO S6+xido de hierro III

O2-

NO2Trixido de renio

Cu1+Dixido de azufre

O2-

Mn2O52.3 Hidrxidos metlicos.- Se caracterizan por la presencial del grupo metlicos

hidroxilo (OH)1- en su estructura. Frmula general: M(OH)x M. smbolo del metal (OH): grupo hidroxilo x: subndice del grupo hidroxilo = nmero de oxidacin del metal

Nombre:

Ejemplos:

hidrxido de plata hidrxido de cromo III

AgOH(1) Cr(OH)3

Ejercicios resueltos NombreHidrxido de vanadio III Hidrxido de zinc Hidrxido de nquel III Hidrxido de plomo II

FrmulaV(OH)3 Zn(OH)2 Ni(OH)3 Pb(OH)2

CatinV3+ Zn2+ Ni3+ Pb2+

Anin(OH)1 (OH)1 (OH)1 (OH)1

Tipo de compuestoHidrxido metlico Hidrxido metlico Hidrxido metlico Hidrxido metlico

2.4 Hidruros metlicos e hidruros neutros Hidruros metlicos.- Estn formados por un metal e hidrgeno. metlicos Frmula general: MHy, donde: M: smbolo del metal H: smbolo del hidrgeno y: subndice del hidrgeno = nmero de oxidacin del metal IMPORTANTE: El nmero de oxidacin del hidrgeno en los hidruros es IMPORTANTE negativo o sea H1-. Por eso en la frmula general se muestra al final.

Nombre:

Ejemplos: Hidruro de oro III Hidruro de calcio AuH3 CaH2

Como el nmero de oxidacin del hidrogeno es 1-, el metal no tiene subndice.

Ejercicios resueltos: NombreHidruro de sodio Hidruro de cobre II Hidruro de niquel III Hidruro de estroncio

Frmula

Catin

Anin

Tipo de compuestohidruro metlico hidruro metlico hidruro metlico hidruro metlico

NaH CuH2 NiH3 SrH2

Na1+ Cu2+ Ni3+ Sr2+

H1H1H1H1-

neutros.Hidruros neutros Estn formados por un no metal del grupo IIIA, IVA o VA e hidrgeno. Frmula general: AXHy A: no metal del grupo IIIA, IVA o VA H: smbolo del hidrgeno x: subndice del no metal = nmero de oxidacin del hidrgeno (H1-) Nombre: Utiliza prefijos numerales, como los anhdridos.

Ejemplos:

Tetrahidruro de silicio Trihidruro de arsnicoEjemplos resueltos.-

CH4 AsH3Tipo de compuestoHidruro neutro Hidruro neutro Hidruro neutro Hidruro neutro

NombrePentahidruro de fsforo Trihidruro de boro Tetrahidruro de silicio Trihidruro de nitrgeno

FrmulaPH5 BH3 SiH4 NH3

Catin AninP5+ B3+ Si4+ N3+ H1H1H1H1-

2.5

Hidrcidos.- Estn formados por hidrgeno y un no metal de los Hidrcidos

grupos VIA o VIIA. IMPORTANTE: En estos compuestos el hidrgeno utiliza su nmero de IMPORTANTE oxidacin ms usual H1+. Frmula general: HxA H: smbolo del hidrgeno x: nmero de oxidacin del no metalA:: no metal del grupo VIA VIIA

Los elementos de los grupos VIA y VIIA tienen varios nmeros de oxidacin, pero en la formacin de hidrcidos los de VIA usan -2 y los del VIIA usan -1, porque es su nico nmero de oxidacin negativo.

Smbolo S Se Te F Cl Br I

Grupo VI A VI A VI A VII A VII A VII A VII A

Nmero de oxidacin 2 2 2 1 1 1 1

Nomenclatura:

A continuacin se muestra una tabla con los 7 hidrcidos ms comunes. Con los no metales del grupo VIA

Nombrecido sulfhdrico cido selenhdrico cido telurhdrico cido raz terminacin

FrmulaH2S H2Se H2Te

CatinH1+ H1+ H1+

AninS2Se2Te2-

Tipo de compuestoHidrcido Hidrcido Hidrcido

Con no metales del grupo VIIA

Nombrecido fluorhdrico cido clorhdrico cido bromhdrico cido yodhdrico

FrmulaHF HCl HBr HI

CatinH1+ H1+ H1+ H1+

AninF1Cl1Br1I1-

Tipo de compuestoHidrcido Hidrcido Hidrcido Hidrcido

con el smbolo del hidrgeno H.

IMPORTANTE: Todos los compuestos que son cidos empiezan su frmula

EJERCICIO 11.- Completa la siguiente tabla con la informacin solicitada. 11

NombreHidruro de plata

Frmula Catin

Anin

Tipo de compuesto

PH3 H1+ Tetrahidruro de carbono CoH2 cido bromhdrico Mg(OH)2 Ba2+ Hidrxido de oro III H2Se H1S2-

TAREA 16 16 Complete la siguiente tabla con la informacin solicitada. Envi su tarea al correo electrnico de su profesor. Nombre cido sulfhdrico AuH3 Frmula Catin Anin Tipo de compuesto

S6+CuOH xido de cobalto III CH4

O2

N3+Pentxido de arsnico ZnO Hidrxido de hierro III

H1

H1+Trixido de cromo II

Cl1

2.6

Oxcidos.- Se forman con los mismos aniones utilizados en las Oxcidos

oxisales que son compuestos derivados de los oxcidos, pero en lugar de un metal, tienen hidrgeno. El nmero de hidrgenos est determinado por

el nmero de oxidacin del metal. Las terminaciones de los aniones se modifican de la siguiente forma: ATO cambia a ICO ITO cambio a OSO ANIONES 1FClBr-I(OH)(HCO3)(NO3)(NO2)(MnO4)(ClO4)(ClO3)(ClO2)(ClO)ANIONES 3Fluoruro Cloruro Bromuro Yoduro Hidrxido Bicarbonato Nitrato Nitrito Permanganato Perclorato Clorato Clorito Hipoclorito (AsO4)3(AsO3)3(PO4)3(PO3)3sulfato cambia a sulfrico nitrito cambia a ntrico ANIONES 2S2Se2Te2(CO3)2(SO4)2(SO3)2(CrO4)2(Cr2O7)2Sulfuro Seleniuro Teluriuro Carbonato Sulfato Sulfito Cromato Dicromato

Arseniato Arsenito Fosfato Fosfito

Por ser compuestos cidos, su frmula se inicia con hidrgeno. Ejms: H3PO4 HClO2 H2CO3 cido fosfrico cido cloroso cido carbnico H1+ H1+ H1+ (PO4)3-

(ClO2)1(CO3)2-

El nmero de oxidacin del anin corresponde al nmero de hidrgenos que tiene el compuesto.

Ejercicios resueltos.resueltos.En los siguientes ejercicios, los escrito con azul son las preguntas y las respuestas con negro.

Nombrecido arsnico cido nitroso cido sulfrico cido perydico cido fosfrico cido bromoso

FrmulaH3(AsO4)2 HNO2 H2SO4 HIO4 H3PO4 HBrO2

CatinH1+ H1+ H1+ H1+ H1+ H1+

Anin(AsO4)3(NO3)1(SO4)2(IO4)1(PO4)3(BrO2)1-

Tipo de compuestoOxicido Oxicido Oxicido Oxicido Oxicido Oxicido

propuestos.Ejercicios propuestos.Complete el siguiente cuadro con la informacin solicitada.

Nombre

FrmulaHClO

CatinH1+

Anin(CO3)2-

Tipo de compuesto

cido yodoso H3AsO3 H1+ cido sulfuroso (PO3)3-

EJERCICIO # 12 Complete el siguiente cuadro con la informacin adecuada. Nombre Trixido de azufre H2S Mg2+ Hidrxido de cobalto III Mn2+ HNO3 Fosfito de cromo II Cu1+ PH5 cido hipoyodoso Cl1O2H1Frmula Catin Anin Tipo de compuesto

2.7

Sales haloideas.Sales haloideas Se consideran derivados de los hidrcidos. Estn formadas por un metal y un no metal. Se caracterizan por no tener oxgeno. Frmula general: MxAy

2.7.1

M: smbolo del metalA: smbolo de un no metal

x: subndice del metal y: subndice del no metal

Nombre

Ejemplos: NaCl Au2S3 FeBr3 K2Te cloruro de sodio sulfuro de oro III bromuro de hierro II teluro de potasio

Ejercicios resueltos:Nombre Yoduro de potasio Teluro de aluminio Cloruro de cobre II Sulfuro de calcio Bromuro de cobalto III Carburo de calcio Frmula Catin Anin Tipo de compuesto Sal haloidea Sal haloidea Sal haloidea Sal haloidea Sal haloidea Sal haloidea

KI Al2Te3 CuCl2 CaS CoBr3 Ca2C

K1+ Al3+ Cu2+ Ca2+ Co3+ Ca2+

I1Te2Cl1S2Br1C4-

2.7. Oxisales.7.2 2.7.2 Oxisales Estn formadas por un metal y un anin binario (formado por dos elemento). A continuacin se sealan las frmulas de los aniones ms importantes, los cuales se encuentran en su hoja de datos.

ANIONES 11FClBr-I(OH)(HCO3)(NO3)(NO2)(MnO4)(ClO4)(ClO3)(ClO2)(ClO)Fluoruro Cloruro Bromuro Yoduro Hidrxido Bicarbonato Nitrato Nitrito Permanganato Perclorato Clorato Clorito Hipoclorito

ANIONES 22S2Se2Te2(CO3)2(SO4)2(SO3)2(CrO4)2(Cr2O7)2Sulfuro Seleniuro Teluriuro Carbonato Sulfato Sulfito Cromato Dicromato

ANIONES 33(AsO4)3(AsO3)3(PO4)3(PO3)3Ejms: Na2SO4 sulfato de sodio El subndice 2 del sodio, corresponde al nmero de oxidacin del in sulfato (SO4)2Fe3(PO4)2 fosfato de hierro II El subndice 2 del ion fosfato, nos indica cul de los nmeros de oxidacin del hierro se est utilizando, y el 3 del hierro es el nmero de oxidacin del ion fosfato. Arseniato Arsenito Fosfato Fosfito

Ejercicios resueltos.En el siguiente ejercicio se muestra con color azul las preguntas y con negra las respuestas.

NombreNitrato de cobre II Carbonato de sodio Hipoyodito de plata Sulfito de niquel III Perclorato de oro I TAREA # 16

FrmulaCu(NO3)2 Na2CO3 HIO Ni2(SO3)3+ AuClO4

AninCu2+ Na1+ H1+ Ni3+ Au1+

Catin(NO3)1(CO3) (IO)2-

Tipo de compuestoOxisal Oxisal Oxisal Oxisal Oxisal

1-

(SO3)2(ClO4)1-

Complete la siguiente tabla con la informacin solicitada y envela a l correo de su profesor.

NombreHidrxido de aluminio

Frmula

Anin

Catin

Tipo de compuesto

HNO3 Mg2+ xido de cobre I NH3 Carbonato de calcio S2

SO2 Co3+ cido clorhdrico V2 O 5 K1+ Pentahidruro de arsnico RbH H1+ H2S (PO4)3 Br1 H1

3. MOL Y CLCULOS QUMICOS 3.1 La mol, el N de Avogadro y clculos con la masa de tomos y molculas. 3.1.1 Concepto de mol El concepto de mol es uno de los ms importantes en la qumica. Su mol comprensin y aplicacin son bsicas en el estudio de de otros temas. Es una parte fundamental del lenguaje de la qumica. MOL.- Cantidad de sustancia que contiene el mismo nmero de unidades (tomos, elementales (tomos, molculas, iones, etc.) que el nmero de tomos presentes en 12 g de carbono 12. Cuando hablamos de un mol, nos referimos a un nmero especfico de partculas. Por ejemplo si decimos una docena sabemos que son 12

objetos, una centena 100 y un mol son 6.022 x 1023.partculas Este nmero partculas. partculas se llama Nmero de Avogadro y es un nmero tan grande que es difcil imaginarlo. (Insertar figura 6.9 p. 155 Hill-Kolbe) Un mol de azufre, contiene el mismo nmero de tomos que un mol de plata, el mismo nmero de tomos que un mol de calcio, y el mismo nmero de tomos que un mol de cualquier otro elemento. 1 MOL de un elemento = 6.022 x 1023 tomos

Si tiene una docena de canicas de vidrio y una docena de pelotas de pingpong, el nmero de canicas y pelotas es el mismo, pero NO PESAN LO MISMO. As pasa con las moles de tomos, son el mismo nmero de tomos, pero la masa depende del elemento y est dada por la masa atmica del mismo. Lea con atencin el siguiente texto que le ayudar a darle una idea de este nmero:es necesario examinar algunos ejemplos para comprender su significado, as como un viaje en automvil de 3000 kilmetros significa poco hasta que se tiene la experiencia de conducir esa distancia. Confiamos en que al menos alguno de los ejemplos siguientes te ayude a comprender el nmero enorme de partculas que representa el nmero de Avogadro: Avogadro 6.022 X 1023. 1. El nmero de Avogadro de copos de nieve cubrira Estados Unidos en su totalidad con una capa de aproximadamente 1000m de profundidad. 2. Si los tomos fueran del tamao de canicas de vidrio ordinarias, el nmero de Avogadro de estos tomos cubrira Estados Unidos en su totalidad con una capa de alrededor de 110 Km.de profundidad. 3. Si los tomos fueran del tamao de los chcharos, el nmero de Avogadro de estos tomos cubrira la superficie de la Tierra con una capa de alrededor de 15 m. De profundidad.

De qu tamao es el nmero de Avogrado? nmero de Avogadro es tan grande, que Avogrado? do?El

4. Si tuvieras una fortuna de 6.022 X 1023 dlares, que es el nmero de Avogadro de dlares, podras gastar mil millones de dlares cada segundo durante toda tu vida y esa fortuna slo habra disminuido en 0.001%. 5. Para contar el nmero de Avogadro de canicas, guisantes, emparedados, dlares o cualquier otra cosa a razn de una por segundo (esto representa 6.022 X 1023s), se necesitaran 51 000 planetas como la Tierra, con todos sus habitantes, con cada persona contando sin cesar durante toda una vida de 75 aos. Examina los clculos.

51 000 planetas con todos sus habitantes contando cada uno durante 75 aos! Un mol de una sustancia contiene 6.0022 X 1023 partculas, un nmero enorme; sin embargo Un mol de agua tiene una masa de slo 18.0 g y un volumen de 18.0 ml, que es un poco menos de cuatro cucharaditas. ml Un mol de cualquier gas ocupa slo 22.4 L, suficiente para inflar un globo hasta un dimetro de 35 cm a la temperatura y presin normales. Un mol de sal, NaCl, tiene una masa de 58.5 g, una cantidad que NaCl puedes tener en la palma de la mano. Ahora s ya has experimentado el tamao del nmero de Avogadro? Sabes lo que significa un mol de una sustancia? Lo sabes si eres capaz de explicrselo a otra persona. Intntalo!Bibliografa: Burns, R. Fundamentos de Qumica. 4. Edicin. Mxico, Pearson, 2033.

3.1.2 Masa atmica, masa frmula y masa molar La masa atmica de un elemento es el promedio de sus istopos y la abundancia de cada uno de ellos, y las masas atmicas actuales estn basada en el carbono 12. La masa frmula se utiliza para describir la masa de los compuestos inicos. La masa molar o molecular es la masa de los compuestos que existen como molculas formadas por enlaces covalentes.

El clculo de la masa frmula o masa molecular se efecta de la misma forma:

Masa molecular molecular o Masa frmula

=

Suma de las masas atmicas de las masas atmicas cada uno de los elementos por el nmero de tomos de dicho elemento.

Ejemplos: Calcule la masa molecular de los siguientes compuestos. a) K2SO4 (sulfato de potasio) tomo # de tomos Masa atmica K 2 x 39.10 S 1 x 32.06 O 4 x 16.00 b) CH3-COOH (cido actico) tomo C H O # de tomos 2 4 2 x x x Masa atmica 12.01 1.01 16.00 = = = 24.02 4.04 32.00 + 60.06 g

= = =

78.20 32.06 64.00 + 174.26 g

c) Co3 (PO4)2 (fosfato de cobalto II) tomo Co P O # de tomos 3 2 8 x x x Masa atmica 58.93 30.97 16.00 = = = 176.79 61.94 128.00 + 366.73 g

3.1.3

Relacin entre la mol, el N de Avogadro y la masa de tomos y molculas.

NOTA: NOTA En este apartado, al referirnos a los elementos, nos referimos exclusivamente a los tomos, sin tomar en cuenta si es molecular o no. Para cualquier ELEMENTO:

1 MOL = 6.022 X 1023 TOMOS = MASA ATMICA (gramos)Ejemplos:

Moles de tomos tomos1 mol de S 1 mol de Cu 1 mol de N 1 mol de Hg 2 moles de K 0.5 moles de P

tomos6.022 x 1023 tomos de S 6.022 x 1023 tomos de Cu 6.022 x 1023 tomos de N 6.022 x 1023 tomos de Hg 1.2044 x 1024 tomos de K 3.0110 x 1023 tomos de P

Gramos (Masa atmica)32.06 g de S 63.55 g de Cu 14.01 g de N 200.59 g de Hg 78.20 g de K 15.485 g de P

En base a la relacin que establecimos entre moles, tomos y masa atmica para cualquier elemento, podemos convertir de una otra unidad utilizando factores de conversin. Ejemplos: Cuntas moles de hierro representan 25.0 g de hierro (Fe)? Necesitamos convertir gramos de Fe a moles de Fe. Buscamos la masa atmica del Fe y es 55.85 g . Entonces:

1 mol de Fe = 55.85 g Fe

25 g Fe

1 mol Fe = 55.85 g Fe

= 0.445 moles Fe molesObserve que la unidad del dato y del denominador del factor de conversin son iguales para que as puedan simplificarse como se muestra en el ejercicio. Cuntos tomos de magnesio estn contenidos en 35.00 g de magnesio (Mg)? Este ejercicio es un relacin tomos-gramos, consultamos en la tabla tomos-gramos peridica la masa atmica del magnesio, 24.31 g, la relacin es

6.023 x 10 23 tomos = 24.31 g Mg

6023 x 10 23 tomos de Mg 35.00 g Mg = 24.31 g Mg= 8.67 x 1023 tomos de MgCuntas moles tomos de K son 5.11 x 1024 tomos de potasio? En este ejercicio la relacin es moles-tomos, por lo tanto no es moles-tomos necesaria la masa atmica, la relacin es

1 mol de tomos K = 6.023 x 1023 tomos de K mol 6.023

5.11 x 10 24 tomos de K

1 mol 6.023 x 1023

tomos de K

=

= 8.48 moles de KEn 3.25 moles de tomos de Na, cuntos gramos hay? Ahora la relacin es gramos moles La masa atmica del sodio es 22.99 g.

1 mol de tomos de Na= 22.99 g Na Na=

3.25 mol Na

22.99 g Na = 1 mol Na

= 74.72 g NaEn una muestra de 130 g de azufre (S) calcule: a) Cuntas moles de tomos hay? b) Cuntos tomos hay? a) En este inciso la relacin es gamos-mol. La masa atmica del azufre es 32.06 g.

1 mol de tomos de S = 32.06 g de S

130 g S

1 mol S = 32.06 g S

= 4.05 moles de Sb) Ahora la relacin es gramos-tomos.

32.06 g de S = 6.023 x1023 tomos de S

6.023 x 10 23 tomos de S 130 g S = 32.06 g S= 2.44 x 1024 tomos de S Resumen de los tipos de relacin utilizados: :

TIPO DE RELACINMolMol-gramo tomos-gramos tomosMolMol-tomos MolMol-gramo GramosGramos-tomosEJERCICIO # 13

EJEMPLOS DE PROPORCIN1 mol de tomos de Fe = 55.85 g 6.012 x 1023 tomos de Mg = 24.31 g Mg1 mol de tomos de K = 6.023 x 1023 tomos K 6.023

1 mol de tomos de Na = 22.99 g Na 32.06 g de S = 6.023 x 1023 tomos S

Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente su procedimiento. Se proporcionan los resultados en cursiva para que usted corrobore sus respuestas. Las masas atmica se utilizan redondeando a dos decimales y las respuestas tambin son redondeando a dos decimales. 1) Cuntos gramos hay en 5.15 moles de tomos de Ca?

2) Cuntas moles de tomos de Ag contienen 7.11 x 1024 tomos de Ag? 3) Cuntos tomos de Rb hay en 100 g?

R = 206.41 g de Ca

R = 11.80 moles de Ag

4) Calcule en una muestra de 4.75 moles de Fe: a) tomos b) Gramos

R = 7.05 x 1024 tomos de Rb

R = a) 2.86 x 1024 tomos de Fe b) 265.29 g de Fe

TAREA # 17 TAREA 17 Resuelva los siguientes ejercicios en hojas blancas tamao carta, detallando claramente sus procedimientos. Entregue a su profesor en la prxima sesin. Se proporcionan las respuestas para que usted revise sus resultados. 1) Cuntos gramos de Mg contienen 9.17 x 1024 tomos de Mg? 2) En una muestra de 115 g de cobre, cuntas moles hay?

R = 370.11 g Mg

3) Una pieza de aluminio pesa 45 g, cuntos tomos de aluminio contiene? 4) Calcule en 2.11 x 1024 tomos de azufre. a) Moles b) Gramos

R = 1.81 moles Cu

R = 1.00 x 1024 tomos Al R = 3.50 moles de S R = 11.23 g S

En el caso de los compuestos tambin podemos establecer una relacin entre moles, molculas y masa molar. Para compuestos covalentes:

1 MOL = 6.022 x1023 MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos)Para compuestos inicos:

1 MOL = 6.022 x1023 FRMULAS UNITARIAS= UNITARIAS= (gramos) MASA FRMULA (gramos)Ejemplos: 1) Cuntas frmulas unitarias hay en 225 g de NaOH? La relacin es frmula unitarias-gramos, por tanto lo primero que debemos unitarias-gramos hacer es obtener la masa molecular del hidrxido de sodio. NaOH Na O H 1 1 1 X x x 22.99 16.00 1.01 = = = 22.99 16.00 1.01 + 40.00 g

Aplicamos la relacin de molculas gramos:

6.023 x 1023 frmulas unitarias de NaOH = 40.00 g de NaOH

6.023 x 10 23 molculas NaOH 225 g NaOH = 4.00 g NaOH= 3.39 x 1024 molculas de NaOH2) En una muestra de 2.17 moles de sal de mesa (NaCl), cuntos gramos hay? Relacin moles-gramos molesComo la relacin involucra gramos, debemos calcular la masa frmula del compuesto. (Nota Recuerde que el NaCl es un compuesto inico y lo Nota: Nota correcto es hablar de masa frmula y no masa molecular). NaCl Na Cl 1 1 X x 22.99 35.45 = = 22.99 35.45 58.44 g

1 mol NaCl = 58.44 g NaCl

2.17 moles NaCl

58.44 g NaCl = 1 mol NaCl

= 126.81 g NaCl3) Cuntas molculas de agua hay en 4.87 moles? La relacin es molculas-moles, por lo tanto no es necesaria la masa molecular.

1 mol H2O = 6.023 x 1023 molculas de H2O

6.023 x 10 23 molulas de H 2 O 4.87 moles H 2 O 1 mol de H 2 O

= 2.93 x 1024 molculas de H2O3) Cuntas frmulas unitarias de Cu3(AsO4)2 (arsenato de cobre II) hay en una muestra de 500 g? La relacin es frmulas unitarias-gramos. Cu3(AsO4)2 Cu3(AsO4)2 Cu 3 X 63.55 = 190.65 As 2 x 74.92 = 149.84 O 8 x 16.00 = 128 + 468.49 g unitarias 468.49 g de Cu3(AsO4)2 = 6.023 x 1023 frmula unitarias de Cu3(AsO4)26.023 x 10 23 frmulas unitarias de Cu 3 ( AsO 4 ) 2 500 g Cu 3 ( AsO 4 ) 2 = 468.49 g Cu 3 ( AsO 4) 2

= 6.43 x 1023 frmulas unitarias de Cu3(AsO4)24) Calcule en 7.22 x 1024 molculas de CO2 (bixido de carbono) a) Gramos b) Moles a) Relacin molculas-gramos Masa molecular CO2 C 1 X 14.01 = O 2 x 16.00 =

14.01 32.00 44.01 g

44.01 g de CO2 = 6.023 x 1023 molcula de CO2

7.22 x 10 24 molculas CO 2

44.01 g CO 2 6.023 x 10 23 molculas CO 2

= 527.56 g de CO2c) Relacin molculas-moles

6.023 x 1023 molcula de CO2 = 1 mol de CO27.22 x 10 24 molculas CO 2 1 mol CO 2 6.023 x 1023

molculas de CO 2

=

= 11.99 moles de CO2EJERCICIO 14 Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente sus procedimientos. Se proporcionan las respuestas para que usted revise sus resultados. 1) Cuntas frmulas unitarias hay en 2.15 moles de KCl?

2) Cuntas moles estn contenidas en una muestra de 150 g de azcar (C12H22O11)? 3) Cul es la masa de 6.18 x 1024

R = 1.29 x 1024 frmulas unitarias de KCl R = 0.44 moles de C12H22O11 R = 636.47 g de H2CO3

molculas de H2CO3?

4) En 670 g de C2H5OH (alcohol etlico) calcule: a) Moles b) Molculas

R =a) 14.54 moles de C2H5OH b) 8.76 x 1024 molculas de C2H5OH

TAREA 18 18 Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente sus procedimientos. Enve sus respuestas al correo electrnico de su profesor y entregue sus procedimientos en hojas blancas tamao carta, en la prxima sesin. 1) Cuntas moles de HNO3 (cido ntrico) estn contenidas en 125 g? 2) En cuntos gramos de CaCl2 (cloruro de calcio) hay 2.55 x 1024 frmulas unitarias? 3) En 15.30 moles de SO2, cuntas molculas hay? 4) En 2.55 x 1024 molculas de CO2 (bixido de carbono), calcule: a) Moles b) Gramos 3.2 COMPOSICIN PORCENTUAL La composicin porcentual es el porcentaje en masa de cada uno de los elementos que forman un compuesto. Se calcula mediante la siguiente compuesto frmula:

%X =

masa de X (100) masa molecular

Donde X representa alguno de los elementos del compuesto.

Ejemplos: 1) Calcule la composicin porcentual de la glucosa (C6H12O6). Paso 1: Calcular la masa molecular o masa frmula, segn el tipo de compuesto. En este caso es masa molecular ya que la glucosa es un compuesto covalente. C6H12O6 C H O 6 12 6 X x x 63.55 1.01 16.00 = = = 72.06 12.12 96.00 + 18.018 g

Paso 2: Calculamos el % de cada elemento aplicando la frmula.

72.06 g (100) = 39 .99 % C 180.18 g 12.12 g %H = (100) = 6.73% H 180.18 g 96.00 g %O = (100) = 53.28 % O 180.18 g %C =Si sumamos los porcentajes obtenidos: 39.99 + 6.73 + 53.28 = 100. La suma de los porcentajes debe ser igual a 100 o por los menos un valor muy cercano por ejemplo 99.9 100.1. Si la diferencia es mayor debemos revisar porque seguramente hay algn error en los clculos. 2) Calcule la composicin porcentual del CaCO3 (carbonato de calcio) Paso 1 CaCO3 Ca C O 1 1 3 X x x 40.08 12.01 16.00 = = = 40.08 12.01 48.00 100.09

+ g

% Ca =

40.08 g (100) = 40.04 % Ca 100.09 12.01 g %C = (100) = 12.00 % C 100.09 g 48.00 g %O = (100) = 47.96% O 100.09 g

40.04 + 12.00 + 47.96 = 100

EJERCICIO # 15 Calcule la composicin porcentual de los siguientes compuestos: a) H3PO4 (cido fosfrico) b) C3H6O (acetona) 3.3 FRMULA EMPRICA Y MOLECULAR La frmula emprica es la frmula mnima de un compuesto.. Indica la relacin ms sencilla de nmeros enteros de cada elemento presente en un compuesto. La frmula molecular es la frmula real, ya que indica el nmero de tomos de cada elemento, presentes en el compuesto. A partir de la frmula molecular podemos obtener la frmula emprica si dividimos todos los subndices entre el mnimo comn divisor, pero todos deben ser divisibles de lo contrario la frmula emprica y la molecular son iguales. Ejemplos: Nombre Glucosa Butano Sacarosa Acetileno Benceno Benceno Frmula molecular C6H12O6 C4H10 C12H22O11 C2H2 C6H6 Frmula emprica CH2O C2H5 C12H22O11 CH CH

La frmula emprica de dos compuestos diferentes puede ser igual como en el caso del benceno y el acetileno, ya que la relacin mnima de sus tomos es la misma.. No as, la frmula molecular que generalmente identifica a los compuestos. En los compuestos del carbono, sucede que compuestos diferentes tengan la misma frmula molecular, pero se difieren en su estructura, la cual determina propiedades distintas, an cuando el nmero de tomos de cada elemento sea igual. emprica molecular. Clculo de la frmula emprica y molecular. A partir de la composicin porcentual de un compuesto podemos calcular la frmula emprica ya partir de ste la molecular. Ejemplos: 1) Determine la frmula emprica y molecular de un compuestos que contiene 32.4% de Na, 22.6% de S y 45.1% de O. Su masa molecular es 142 g/mol.

1: g, PASO 1 Tomar una base de 100 g de acuerdo a la cual, 100 g de compuesto tienen tantos gramos de cada elemento como indique el porcentaje.

En nuestro ejemplo la cantidad de gramos es igual al porcentaje porque se toma como base 100 g. 32.4 g de Na 22.6 g de S 45.1 g de O

PASO 2: Calcular las moles de cada tomo32.4 g Na 1 mol Na = 1.41 moles Na 22.99 g 1 mol S = 0.705 moles S 32.06 g 1 mol O = 2.82 moles O 16.00 g

. 22.6 g S45.1 g O

3: PASO 3 Dividir las moles obtenidas entre el valor ms pequeo. El valor ms pequeo es 0.705 Para Na: Para S: Para O :1.41 =2 0.705

0.705 =1 0.705 2.82 =4 0.705

PASO 4: Los cocientes obtenidos, representan los subndices de cada elemento. Estos nmeros deben ser enteros sin redondear. FRMULA EMPRICA: Na2SO4 PASO 5: Calcular la masa frmula o masa molecular de la frmula emprica.

Na2SO4Na S O 2 x 22.99 = 45.98 1 x 32.06 = 32.06 4 x 16.00 = 64.00 + 142.04 g/mol

Na2SO4 Na S O 1 1 4 x x x 22.99 32.06 16.00 = = = 45.98 32.06 64.00 142.04

+ g

PASO 6: Dividir la masa molecular o masa frmula real que proporciona el ejercicio como dato, entre la masa molecular o masa frmula de la frmula emprica para obtener una valor n que es el nmero de veces que la frmula molecular es mayor que la emprica. Este valor n se multiplica por los subndices de la frmula emprica y as obtenemos la molecular.

n=

142 g / mol = 0.999 142.04 g / mol

0.999

1, por tanto la frmula molecular es igual a la emprica.

FRMULA MOLECULAR: Na2SO4 2) Un hidrocarburo tiene una masa molecular de 58.2 umas. Si el porcentaje de carbono es 82.7%, cul es la frmula molecular del compuesto? Si el compuesto es un hidrocarburo est formado solo por carbono e hidrgeno. Para obtener el % de hidrgeno, restamos de 100 el % de carbono:

100 - 82.7 = 17.3 % de H

1: g, PASO 1 Tomar una base de 100 g de acuerdo a la cual, 100 g de compuesto tienen tantos gramos de cada elemento como indique el porcentaje. 82.7 g de C 17.3 g de H PASO 2: Calcular las moles de cada tomo82.7 g C 17.3 g H 1 mol = 6.89 moles C 12.01 g 1 mol = 17.13 moles H 1.01 g

3: PASO 3 Dividir las moles obtenidas entre el valor ms pequeo. El valor ms pequeo es 6.89. Para el C: Para el H6.89 =1 6.89

17.13 = 2.49 2.5 6.89 PASO 4: Los cocientes obtenidos, representan los subndices de cada

elemento. Estos nmeros deben ser enteros sin redondear. Si aparece un nmero decimal como en este caso, el 2.5 del hidrgeno, deben multiplicarse ambos valores por el nmero entero ms pequeo cuyo producto con el decimal sea un entero. En este caso debemos multiplicar por 2.

Para el C: 1 x 2 = Para el H: 2.5 x 2 =

2 5

Estos nmeros son los subndices de la frmula emprica

FRMULA EMPRICA: C2H5 PASO 5: Calcular la masa frmula o masa molecular de la frmula emprica.

C2H5C H

2 5

x x

12.01 1.01

= =

24.02 5.05 29.07 umas

Expresamos la masa en umas para que concuerde con la unidad que se utiliz en el dato de masa molcula real que da el ejercicio. PASO 6: Dividir la masa molecular o masa frmula real que proporciona el ejercicio como dato, entre la masa molecular o masa frmula de la frmula emprica para obtener una valor n que representa el nmero de veces que cabe la frmula emprica y la molecular. Este valor n se multiplica por los subndices de la frmula emprica y as obtenemos la molecular.n= 58.2 umas = 2.00 29.07 umas

Multiplicamos los subndices de la frmula emprica C2H5 x 2 FRMULA MOLECULAR = C4H10 Aunque el problema slo solicitaba la frmula molecular, es necesario obtener la emprica.

A continuacin se muestra una tabla de las equivalencias ms comunes entre decimales y el nmero entero ms pequeo por el cual debe ser multiplicado el decimal para que se un entero

Valor decimal 0.50 0.33 0.66 0.25 0.20

Multiplicar por 2 3 3 4 5

3) La vitamina C presente en frutos ctricos tales como el limn, la naranja y la toronja tiene la siguiente composicin porcentual. 40.91% de C, 4.64% de H y el resto e oxgeno. Si su masa molecular es 176 g/mol. Cul es la frmula molecular de la vitamina C? Calculamos el porcentaje de oxgeno restando de 100 los otros dos porcentajes: 100 40.91 4.64 = 54.45% de O PASO 1 Base: 100 g 40.91 g C 4.64 g H 54.45 g O

PASO 21 mol C = 3.41 moles C 12.01 g C 1 mol H = 4.59moles H 1.01 g H 1 mol O = 3.40 moles 16.00 g

40.91 g C 4.64 g H 54.45 g O

PASO 33.41 = 1.00 3.40 4.59 = 1.35 3.40 3.40 =1 3.40

C:

H:

O:

PASO 4 Tenemos un nmero decimal 1.35. El factor adecuado es 3 porque 1-35 x 3= 4.05 el cual si se puede redondear a 4. Entonces multiplicamos todos los cocientes por 3. FRMULA EMPRICA: C3H4O3 PASO 5 C3H4O3 C H O 3 4 3 x x x 12.01 1.01 16.00 = = = 32.03 4.04 48.00 + 88.07 g

PASO 6n= 176 = 1.998 88.07

2

Los subndices de la frmula emprica se multiplican por 2:

FRMULA MOLECULAR C6H8O6A continuacin se muestra un diagrama del procedimiento para calcular la frmula molecular de un compuesto. .

EJERCICIO 16 Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente sus procedimientos. Se proporciona la respuesta para que usted corrobor sus resultados. 1.- La estrona, hormona sexual femenina dio en el anlisis el siguiente resultado: 80.0% de carbono, 8.20% de hidrgeno y 11.8% de oxgeno. Se encontr su masa molecular de 270 umas. Cul es la frmula molecular de la estrona? C18H22O2 2- La nicotina, un compuesto que se encuentra en elas hojas de tabaco en una concentracin de 2 a 8 %, dio en el anlisis: 74.0% de carbono, 8.7% de hidrgeno y el resto es nitrgeno. La masa molecular del compuesto es igual a 162 g/mol. Cul es la frmula molecular de la nicotina? 3.- Encuentre la frmula molecular de un compuestos que contiene 83.7% de carbono, 16.3% de hidrgeno y una masa molecular de 86.0 umas. 4.- Determine la frmula emprica de un compuestos formado por 26.6% de potasio, 35.4% de cromo y el resto es oxgeno. K2Cr2O7 TAREA 19 19 Resuelva los siguientes ejercicios. Mande sus respuestas al correo del profesor y entregue sus procedimientos en hojas blancas tamao carta en la siguiente sesin. 1.- El etilenglicol, la sustancia empleada en los anticongelantes para autos, tiene la siguiente composicin: en masa: 38.7% de carbono, 9.70% de hidrgeno y 51.6% de oxgeno. Su masa molecular es de 62.1 g/mol. Determine la frmula molecular del etilenglicol. 2.- Determine la frmula emprica y molecular de la epinefrina (adrenalina) una hormona secretada al torrente sanguneo en situaciones de miedo o tensin: 50% en masa de carbono, 7.10% en masa de hidrgeno, 26.2% de oxgeno en masa y el resto es nitrgeno. El peso molecular es de 10 umas. 3.- El mestileno, un hidrocarburo presente en pequeas cantidades en el petrleo crudo, tiene la siguiente composicin 89.92% de carbono y el resto

C10H14N2 C6H14

es hidrgeno. Cul es la frmula molecular del mestileno si el peso molecular es de 121 umas? 4.- Un xido de vanadio tiene 56.01% en masa de vanadio. Su masa molecular es 182 g/mol. Escriba la frmula molecular y el nombre del compuesto. 5.- Determina Ela composicin porcentual del (NH4)3PO4 (fosfato de amonio) que es un compuesto utilizado como fertilizante.

4. ECUACIN QUMICA 4.1 Elementos de una ecuacin qumica Una ecuacin qumica es una representacin esquemtica, mediante frmulas y smbolos de un cambio o reaccin qumica. Para identificar las partes de una ecuacin qumica utilizaremos la siguiente ecuacin::

Esta ecuacin se lee de la siguiente forma: efecto Dos moles de clorato de potasio slido se descomponen por efecto del calor, en dos moles de cloruro de potasio slido y tres moles de oxgeno clorur uro gaseoso. REACTIVOS.- Son las sustancias que reaccionan, las sustancias REACTIVOS. originales que van a combinarse, o bien una sola sustancia que va a descomponerse, y se colocan a la izquierda de la flecha. PRODUCTOS.- Son las sustancias que se forman en un cambio PRODUCTOS qumico y se colocan a la derecha de la flecha

La flecha se lee produce o se descomponen en cuando se trata de un solo reactivo. Las letras entre parntesis indicadas despus de cada sustancia, sealan el estado fsico de stas: (s): slido ( ): lquido (g): gaseoso (ac): acuoso, disuelto en agua En algunos casos, en los productos, en las sustancias que se desprenden como gases se utiliza una flechita hacia arriba y si alguno de

los productos es slido insoluble se precipita, y se utiliza una flecha hacia abajo COEFICIENTES. Son nmeros colocados antes de cada sustancia COEFICIENTES para balancear la ecuacin. Cuando el nmero es uno no es escribe. balanceada: Ecuacin qumica balanceada: Es una ecuacin que tiene el mismo nmero de tomos en ambos miembros de la misma. 4.2 Tipos de reacciones qumicas A continuacin se ejemplifican cuatro tipos de ecuaciones generales. No todas las ecuaciones pueden clasificarse en alguno de stos tipos. 1) Reaccin de combinacin o sntesis.- La forma general de este tipo sntesis de reacciones es:

En este tipo de reacciones dos o ms sustancias se combinan para formar un solo producto. Los reactivos pueden ser elementos o compuestos, pero el producto siempre es un compuesto.

Ejemplos:

Cmo puede usted observa los reactivos pueden ser elementos, compuestos o bien un compuesto y un elemento.

2) Reaccin de descomposicin.- La forma general de este tipo de descomposicin.reacciones es:

En este tipo de reacciones hay un solo reactivo, el cual se descompone en uno o ms productos. El reactivo siempre debe ser un compuesto, y los productos pueden ser elemento o compuestos ms sencillos.

Ejemplos:

Como puede usted observar, generalmente las descomposiciones se llevan a cabo por efectos del calor. sencillo.3) Reaccin de desplazamiento sencillo.- La forma general de este tipo de reacciones es:

En este tipo de reaccin un elemento reacciona reemplazando a otro en un compuesto, y este elemento que es desplazado aprece como elemento libre, por esto los reactivos y los productos son un elemento y un compuesto. Para que un elemento sea desplazado, es necesario que el que activo. lo va a desplazar, sea ms activo Los metales pueden acomodarse en un orden que se conoce como electromotriz o de actividad. A continuacin se actividad muestra esta serie incluyendo al hidrgeno aunque no es un metal. Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Au En cuanto a los halgenos el orden decreciente de actividad es: F2 > Cl2 > Br2 > I2

Ejemplos:

El zinc es un metal ms activo que el cobre y puede desplazarlo por lo que el cobre aparece en los productos como elemento libre.

4) Reaccin de doble desplazamiento.- La forma general de este tipo de desplazamiento.reacciones es:

En este tipo de reaccin, participan dos compuestos en los cuales el ion positivo (catin) de un compuesto, se intercambia con el catin del otro. Ejemplos:

EJERCICIO # 16 EJERCICIO 17

Escriba sobre la lnea el tipo de reaccin que representa cada una de las siguientes ecuaciones.

4.3 Balanceo de ecuaciones Una ecuacin qumica balanceada es aquella que tiene el mismo nmero de tomos de cada elemento en ambos lados. Debemos recordar que en una reaccin qumica ordinaria no se crean ni se forman nuevos tomos, sino que stos se reacomodan dando lugar a sustancias diferentes de las originales. Hay diferentes mtodos para balancear una ecuacin, y el mtodo ms adecuado depende de las caractersticas de las ecuaciones a balancear. Independientemente del mtodo de balanceo utilizado, una vez balanceada la ecuacin, debe revisar si los coeficientes tienen un comn divisor, ya que los deben ser lo ms pequeo posibles. Si hay ese comn

divisor, todos los coeficientes se simplifican. Solo recuerde que con un solo nmero que no tenga ese divisor, no se puede simplificar ningn coeficiente. 4.3.1 Mtodo de tanteo Este mtodo tambin se conoce como de inspeccin. Es un mtodo til para ecuaciones sencillas que se basa en la prueba y el error. Ejemplos:

Acomodamos debajo de la flecha los elementos que aparecen en la ecuacin, dejando siempre al ltimo el hidrgeno y el oxgeno, si es que estn presentes y vamos contando los tomos del primer elemento.

1-Fe- 1 1- Cl - 2 H Cmo el cloro no est balanceado colocamos un 2 en el HCl

1-Fe- 1 2 1- Cl - 2 2-H -2 Ya hay el mismo nmero de tomos en ambos miembros de la ecuacin.

Colocamos un 3 en el agua para tener 6 H.

La ecuacin est balanceada. 4.3.2 Mtodo algebraico El mtodo algebraico est basado en la resolucin de ecuaciones sencillas de las que se obtienen los coeficientes que balancean la ecuacin. Ejemplos:

Paso 1: Designar con una letra minscula, en orden alfabtico, cadasustancia de la ecuacin.

Paso 2: Obtener una ecuacin algebraica para cada elemento, siguiendo lassiguientes reglas: Se utilizan los subndices de cada elemento y la letra donde aparezca dicho elemento, sustituyendo la flecha por el signo de igual. Cuando el subndice no est indicado, quiere decir que es igual a 1. Si un mismo elemento aparece en dos sustancias de los reactivos o de los productos, se pone el subndice como coeficiente de la

letra que le corresponda a esa sustancia y se suman sas dos expresiones. Ejemplo:

C: 7a = c H: 16 a = 2d O: 2b = 2c + d

Paso 3: Asignamos a la letra que aparezca ms veces en ecuaciones dedos incgnitas el valor de 1. En este caso ese valor corresponde a la letra a. a=1 C: 7(1) = c 7=c 16 a = 2d 16 (1) = 2d 16/2 = d 8=d 2b = 2c + d 2b = 2(7) + 8 2b = 14 + 8 b= 22/2 b = 11 4: Paso 4 Los valores obtenidos se colocan como coeficientes de la ecuacin. El 1 no se escribe por ser innecesario.

Paso 5: Revisamos que el nmero de tomos de cada elemento en ambos miembros sea igual.

Asignamos las letras y obtenemos una ecuacin para cada elemento.

Li: a = 2c C: b = c H: a = 2d O = a +2b = 3c + d La letra que aparece ms veces en ecuaciones con dos incgnitas es la a, entonces a = 1 a = 2c 1 = 2c =c Cuando un nmero es fraccionario, todos los nmeros conocidos hasta ese momento se multiplican por el denominador, para convertir la fraccin a entero: a =1x2=2 c=x2=1

Continuando con las dems ecuaciones: : b =c b= 1 a +2b 2 + 2(1) = 3c + d = 3 (1) + d 4 =3+d 4-3 =d 1=d

K: a = b Cl: a = b O: 3a = 2c a=1 a=b 1=b 3a = 2c 3(1) = 2c 3/2 3/2 = c a= 1 x2 = 2 b=1x2=2 c = 3/2 x 2 = 3

2 KClO3

2 KCl + 3 O2 2 K- 2 2 Cl- 2 6 O- 6

Al: a = 2c O: 3a + 4b = 12 c + d H: 3a + 2b = 2d S: b = 3c a=1 a = 2c 1 = 2c =c a=1x2=2 c=x2=1 b = 3c b = 3 (1) b=3 3a + 2b = 2d 3(2) + 2 (3) = 2d 6+6 = 2d 12/2 = d 6 =d

EJERCICIO 18 Balancee utilizando el mtodo algebraico las ecuaciones del ejercicio 16. TAREA 20 En una hoja blanca, tamao carta, balancee las siguientes ecuaciones por el mtodo algebraico y clasifquelas de acuerdo al tipo de reaccin que representan. Entregue su tarea al profesor en la prxima sesin.

4.3.3 Mtodo redorx a) Conceptos de oxidacin y reduccin Las reacciones de oxidacin-reduccin son aquellas en las que hay oxidacinelectrones. transferencia de electrones En la oxidacin las sustancias pierden electrones y en la reduccin pierden electrones ganan electrones ganan electrones. La sustancia que se oxida se llama agente reductor porque produce la reduccin de otra sustancia y la que se reduce es agente oxidante porque produce la oxidacin de otra. reduccin La oxidacin siempre acompaa a la reduccin y viceversa, alguien tiene que ceder los electrones y alguien tiene que aceptarlos.

El nmero de oxidacin o estado de oxidacin es un nmero entero positivo o negativo que se asigna a un elemento en un compuesto o ion. En la oxidacin el nmero de oxidacin aumenta y en la reduccin disminuye. Insertar imagen 5.39 despus de la tabla que son las dos flecha amarillas -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5

Hay ciertas reglas para determinar los nmeros de oxidacin: Los elementos sin combinarse tienen un nmero de oxidacin = 0 0. El hidrgeno habitualmente tiene +1, excepto en los hidruros que es -1. El nmero de oxidacin del oxgeno generalmente es -2, excepto en los perxidos donde es -1. Los metales combinados con no metales, tienen nmero de oxidacin positivo positivo. Los nmeros de oxidacin de no metales combinados con metales, es negativo negativo.

Los elementos de los grupos IA, IIA y IIIA al oxidacin igual al nmero del grupo.

tiene nmero de

La suma de los nmeros de oxidacin en un compuesto siempre es cero. Ejemplos.Calcule El nmero de oxidacin de cada uno de los elementos en los siguientes compuestos. 1) H3PO4

+3 +1x3 H3

+5 P

8 2x4 O4

=0

El hidrgeno tiene generalmente nmero de oxidacin +1 y el oxgeno -2. Multiplicamos los nmeros de oxidacin por el subndice y por diferencia obtenemos el nmero de oxidacin del fsforo (P) en ese compuesto, ya que el fsforo puede tener +/-3. y +5. Tenemos +3 y -8, la diferencia para que sea cero es +5. Este es el nmero de oxidacin del fsforo. 2) Na2Cr2O7

+2 +1x2 Na2

+12/2 14 +6 Cr2 2x7 O7

=0

El sodio (Na) elemento del grupo IA tiene nmero de oxidacin fijo de +1, y el oxgeno -2. Multiplicamos por el nmero de tomos de cada uno, y la diferencia para que la suma algebraica sea cero, es +12, pero como son dos tomos de cromo, (Cr) cada uno tiene un nmero de oxidacin de +6 +6. 3) H2CO3

+2 +1x2 H2

+4 +4 C

6 2x3 O3

=0

4) Fe2(SO4)3 Desglosamos el parntesis para obtener el nmero total de tomos de cada elemento. El hierro (Fe) tiene dos nmeros de oxidacin +2 y +3. El subndice del ion sulfato (SO4) nos indica cul de ellos tiene., +3 +3.

+6 +3x2 Fe2

+18/3 +6 S3

24 2x12 O12

=0

Como 3 tomos de azufre (S) el resultado de la diferencia se divide ente 3, por lo que el nmero de oxidacin del azufre en ese compuestos es +6. b) Mtodo redox El mtodo redox de balanceo de ecuaciones slo puede utilizarse en reacciones de oxidacin-reduccin. Ejemplos: Balancee las siguientes ecuaciones por el mtodo redox.

Ejemplo1

Paso 1: Asignar el nmero de oxidacin de cala elemento para identificar elque se oxida y el que se reduce.

Paso 2: Escribir las semireacciones con los elementos que cambian denmero de oxidacin, indicando al que se oxida y al que se reduce.

Paso 3: Escribir sobre la flecha el nmero de electrones ganados y perdidosy balancear el nmero de tomos en la semireaccin.

El nmero de tomos en las semireacciones est balanceado, porque tiene el mismo nmero de tomos en ambos lados.

Paso 4: Balancear el nmero de electrones ganados y perdidosmultiplicando por el nmero entero ms pequeo que los iguale.

Paso 5: Colocamos los coeficientes en el compuesto correspondiente ybalanceamos por inspeccin el resto de los elementos.

Note que al balancear el resto de los elementos hay necesidad de agregar al agua un coeficiente 2.

Ejemplo 2

Paso 1

Paso 2

Paso 3Como en ambas semireacciones hay dos tomos, el nmero de tomos electrones se multiplica por dos. Cada tomo de yodo pierde 5 electrones x 2 = 10 electrones y cada tomo de cloro gana un electrn x 2 = 2 electrones.

Paso 4 Ajuste redox

Paso 5 Ajuste por inspeccin.

Ejemplo 3

Paso 1

Paso 2

Paso 3

Paso 4

Paso 5

Hay casos en los cuales, el mismo elemento se reduce y se oxida. Este fenmeno se conoce como dismutacin.

Ejemplo 4

Paso 1

Paso 2

Paso 5 Al poner los coeficientes como el elemento es el mismo sumamos los coeficientes 5 +1 = 6 y este ser el coeficiente del Cl2.

EJERCICIO 19 19 Balancee las siguientes ecuaciones por el mtodo redox, indicando el elemento que se oxida, el que se reduce, el agente oxidante y el agente reductor.

TAREA 21 Balancee las siguientes ecuaciones por el mtodo redox, indicando el elemento que se oxida, el que se reduce, el agente oxidante y el agente reductor. Enve al correo del profesor las ecuaciones balanceadas junto con la informacin solicitada y entregue sus procedimientos la prxima clase

5. CAMBIO ENERGTICOS EN LAS REACCIONES QUMICAS QUMICAS 5.1 Ecuaciones termoqumicas En cualquier reaccin qumica hay una cantidad de energa involucrada. Esta energa puede producirse en la reaccin o bien, ser necesaria para que la reaccin se lleve a cabo. En base a esto, las reacciones qumicas se clasifican en dos grupos: Reacciones exotrmicas: Liberan energa exotrmicas endotrmicas: Reacciones endotrmicas Absorben energa En una ecuacin termoqumica, la cantidad de energa se expresa termoqumica como parte de los reactivos, o en los productos segn sea el tipo de reaccin. En las exotrmicas, como la energa se libera, sta forma parte de exotrmicas xotrmicas productos, endotrmicas, los productos y en las endotrmicas que absorben energa, sta forma parte de los reactivos. reactivos

La cantidad de calor se mide en kilojoules (kJ) o en kilocarloras (kcal), aunque es ms comn los kJ. Las kcal son ms utilizadas en las cantidades de energa que aportan los alimentos. Ejemplos:

5.2 Entalpas de reaccin La entalpa de reaccin es una propiedad que se define como la cantidad de calor que se libera o se absorbe en una reaccin qumica a presin constante. La entalpa de reaccin, es la diferencia de la energa qumica entre productos y reactivos. Lo ms importante no es la cantidad de energa que tienen productos y reactivos por s mismos, sino el cambio de energa que se lleva a cabo en la reaccin. Este cambio se conoce como entalpa de entalpa reaccin, reaccin que se representa con H. H = La suma de las entalpas de los productos MENOS la suma de las entalpas reactivos. entalpas de los reactivos En las reacciones exotrmicas, las entalpas de los productos son ms exotrmicas pequeas que las de los reactivos, por lo que el es un nmero negativo negativo.

Para el ejemplo de reaccin exotrmica mostrado anteriormente, se expresara de la siguiente manera:

En el caso de las endotrmicas el H es positivo porque la energa de endotrmicas, los productos es mayor que la de los reactivos y se expresara as:

Ambas formas de expresar las ecuaciones termoqumicas son correctas. EJERCICIO 20 Identifique las siguientes reacciones termoqumicas escribiendo en el parntesis (EX si es exotrmico o (EN si es endotrmica. EX) EN) EX EN

TAREA 22 Identifique las siguientes reacciones termoqumicas escribiendo en el parntesis (EX si es exotrmico o (EN si es endotrmica. EX) EN) EX EN

6. VELOCIDAD DE REACCIN La Cintica Qumica es una parte de la Qumica que estudia la velocidad de las reacciones qumicas y los factores que la modifican. Teora 6.1 Teora de las colisiones Para que una reaccin qumica se lleve a cabo, es necesario: Que los tomos, molculas o iones presentes en la reaccin choquen. Que se acerquen con la orientacin (geometra molecular) adecuada, para que se formen los productos. El choque entre los tomos, molculas o iones debe tener una energa mnima adecuada. Orientacin.Orientacin Se refiere a la posicin relativa de las partculas, unas con respecto a otras. Cundo los tomos, molculas o iones que chocan son iguales, este aspecto no importa mucho, pero no as cuando las especies reaccionantes son diferentes.

Ejemplos: Cuando dos tomos de hidrgeno reaccionan su orientacin no es importante ya que son iguales.

Consideremos ahora la siguiente reaccin qumica:

Burns, Ralph. Fundamentos de Qumica. 2 Edicin, Mxico, Prentice Hall, 1996.

Para que esta reaccin ocurra es necesario que la orientacin permita que uno de los tomos del oxgeno del NO2, choque con el carbono del CO. Cualquier otra orientacin no tendr efecto, y la reaccin no se llevar a cabo. Energa de activacin .-Otro factor importante en la colisin de las partculas es la energa de activacin. An cuando la orientacin sea la adecuada, si el activacin choque es suave y no tiene la suficiente energa, la reaccin no se lleva a cabo. La energa de activacin es la energa cintica mnima que las partculas deben tener para que la colisin sea efectiva. La energa de activacin se abrevia como EA y depende de cada reaccin. Las reacciones que se llevan a cabo casi instantneamente, tiene

EA

pequea pero

aquellas que se llevan a cabo lentamente tiene una alta EA.. Por ejemplo, la oxidacin de la glucosa que es una reaccin exotrmica, y tiene una

EA

relativamente pequea en comparacin con la

fotosntesis, su reaccin inversa, que es un reaccin endotrmica que utiliza la energa de la luz solar para llevarse a cabo. 6.2 Factores que afectan la cintica de una reaccin Temperatura.Temperatura Un aumento en la temperatura favorece la velocidad de reaccin Este reaccin. aumento se explica en trminos de la energa cintica. La energa cintica de las partculas aumenta con la temperatura por temperatura, lo tanto aumenta la frecuencia de colisiones lo cual favorece que se lleven a colisiones, cabo ms colisiones efectivas. Adems como la energa cintica de las partculas que chocan es mayor, es ms fcil que alcancen la energa de

activacin necesaria para que con la orientacin adecuada, la reaccin se lleve a cabo. Concentracin de los reactivos Entre mas tomos, molculas o iones estn presentes en los reactivos, el nmero de colisiones aumentar y con esto, la probabilidad de que se lleven a cabo colisiones efectiva. Por ejemplo, en la reaccin de azcar con agua en un medio cido, si se duplica la concentracin de azcar, la velocidad de la reaccin tambin se duplica.

Catalizadores Los catalizadores son sustancias que modifican la velocidad de las catalizadores reacciones, pero sin consumirse en ella. Hay reacciones que son muy lentas, o que seran prcticamente imposibles de realizar sin un catalizador. Un claro ejemplo de sto son las reacciones bioqumicas que se llevan a cabo en nuestro organismo. Muchas de estas reacciones estn catalizadas por las enzimas, que son catalizadores biolgicos. Los catalizadores generalmente actan reduciendo la energa de activacin necesaria para que la reaccin se lleve a cabo. 6.3 Consumo e impacto ambiental

Somos huspedes en un planeta llamado Tierra.La qumica ambiental bsicamente se relaciona con los aspectos qumicos de aquellos problemas o situaciones creados por los seres

humanos y que afectan el ambiente natural del planeta, por ejemplo: ozono urbano, smog, lluvia cida, gases de invernadero, insecticidas, metales pesados, aguas contaminadas, basura, qumica verde, etc. Todos estos problemas son mencionados con mucha frecuencia en todos los medios, los problemas son serios, las consecuencias..... nefastas. Hay alteraciones que pasan desapercibidas, pero al incrementarse, con el tiempo sus efectos son perceptibles por ejemplo: pequeos cambios en el subsuelo, especies de bacterias que desaparecen, bajas concentraciones de contaminantes, plantas medicinales que ya no se encuentran y que no alcanzamos a conocer, etc. Es comn ahora encontrar el trmino impacto ambiental y en su forma mas simple llamamos impacto ambiental a las consecuencias provocadas por cualquier accin que modifica un ecosistema, a todos los individuos que lo forman o a unos pocos. Esta modificacin puede no ser negativa o positiva, intencionada o no intencionada, suave o agresiva, pero produce un cambio. La evaluacin de estos factores es importante para prevenir o remediar los cambios. Un pequeo e imperceptible cambio ahora puede ser un desastre en el futuro. Los estudios de impacto ambiental tienen por objeto las modificaciones a los ecosistemas. Por ejemplo, un contaminante que es arrojado a un lago puede provocar la muerte de todos los peces, lo cual se observa fcilmente, o puede ser que solo afecte a una porcin de ellos en su gentica, por lo que ser probable que los nuevos que nazcan sean ms dbiles o que tengan alteraciones que les ocasionen debilidad o imposibilidad de reproducirse. valorar cuantitativamente el grado en que se afecta o afectar al ambiente debido a

Poco a poco observaremos que ese lago se muere, lo cual no ocurre bruscamente.... pero sucede. Es imperativo el estudio de las modificaciones en el ambiente por lo que es indispensable desarrollar estrategias cientficas, reunir recursos y expertos para proponer soluciones y acciones tendientes a remediar las consecuencias y evitar desastres. Estos estudios llamados de impacto ambiental relacionan entre si cinco aspectos importantes: Fundamentos ecolgicos (las reglas del juego, las reglas de la naturaleza). Conocimientos (recursos de reas diversas de la ciencia). Investigacin consecuencias) Evaluacin ( necesaria para proponer soluciones adecuadas) Accin (la solucin puesta a prueba). Es cierto que las sustancias qumicas son la parte central del problema, pero la Qumica interviene en las soluciones, por ejemplo: Problemas como la contaminacin del agua, la lluvia cida, el efecto invernadero, algunas especies en vas de extincin, etc. son provocados por el manejo irresponsable de los residuos. Pero por otro lado la Qumica es la parte fundamental de las respuestas y alternativas de solucin a esos mismos problemas. El conocimiento y control del centro qumico de los problemas ambientales actuales, llevar a nuestra sociedad cientfica a proponer soluciones que nos conducirn a una visin ms positiva de nuestro futuro. (estrategias para observar y analizar bajo metodologa cientfica las causas de los problemas y sus

Es importante que todos estos estudios conduzcan a un desarrollo sustentable de los recursos naturales, es decir que nos enseen a desarrollar y conservar lo que tenemos para las futuras generaciones. Usamos irracionalmente nuestros recursos, las ciudades crecen, la poblacin aumenta, los bosques disminuyen, NOS ESTAMOS QUEDANDO SIN RECURSOS PARA EL FUTURO, soluciones y planes AHORA! 6.3.1 Desarrollo sustentableTomado de: http://www.ecopibes.com/educadores/sustentable.htm

se requieren

El trmino Desarrollo Sustentable fue utilizado por primera vez en el documento Nuestro Futuro Comn en 1987. La Comisin Brundtland, elaboradora del Informe, detect que no se poda hablar de ambiente ni de desarrollo separadamente puesto que son un mismo desafo, no pueden ser tratados separadamente por instituciones y polticas fragmentadas y se encuentran vinculados en un sistema complejo de causa y efecto. El Desarrollo Sustentable no es un plan de accin detallado ni una receta que debe seguirse ciegamente. No hay una nica solucin porque cada lugar en cada momento deber encontrar la propia dependiendo de sus recursos humanos, naturales y econmicos. Es simplemente una estrategia de desarrollo distinta que ir buscando su factibilidad en la medida en que avanzamos hacia ella. El desarrollo sustentable implica el progreso simultneo y balanceado en tres dimensiones completamente interdependientes entre las cuales se establecen vnculos tan estrechos que es prcticamente

imposible que acciones adoptadas en una de ellas no afecten a las dems.SOCIEDAD + ECONOMA + AMBIENTE = DESARROLLO SUSTENTABLE

Son mltiples los vnculos que pueden encontrarse. Para mencionar tan slo algunos: el crecimiento econmico depende de la sociedad que provee los recursos humanos y de capital necesarios para la produccin; es la sociedad tambin la que determina los patrones de consumo que inciden sobre las decisiones que adoptan las empresas; asimismo dicho crecimiento modifica los intereses y caractersticas de la poblacin; el ambiente recibir los residuos slidos, lquidos y gaseosos que la sociedad genere; la produccin depender de la disponibilidad de recursos naturales; etc. Ya no es aceptable una medida que aumente el crecimiento econmico si destruye el ambiente o genera mayor desigualdad social porque sabemos que es ese ambiente es el que deber proveer de recursos en los aos venideros y esa es la sociedad que brindar mano de obra y consumir lo producido. Es posible lograr que estas tres dimensiones avancen progresiva y equilibradamente pero es necesario que comencemos hoy por tomar nosotros mismos decisiones sustentables. Si bien es mucho lo que desconocemos, tambin es mucho lo que sabemos de los sistemas naturales, sociales y econmicos. Si deseamos verdaderamente el desarrollo sustentable debemos comenzar hoy por tomar decisiones sistmicas cuyas consecuencias sean consideradas plenamente El desafo ms grande del desarrollo sustentable es convencer a los pases subdesarrollados de no seguir el mismo camino que los

desarrollados porque los recursos de la Tierra no alcanzan para semejantes niveles de consumo. Pero tambin debemos convencer a los "desarrollados de que su estilo de desarrollo tampoco es sustentable y que ellos tambin deben replantearse su futuro. Por eso decimos que el desarrollo sustentable es una asignatura pendiente tanto para unos como para otros y slo puede lograrse mediante el trabajo conjunto y la cooperacin. El concepto de desarrollo sustentable implica la necesidad de cultivar la solidaridad intrageneracional (entre los miembros de una misma generacin). Al hablar de un desarrollo para todos necesariamente debemos mirar a nuestro alrededor y pensar en la satisfaccin de las necesidades de los dems. Por lo cual surge aqu la necesidad por el ejercicio de virtudes que no se encuentran verdaderamente valoradas en nuestra sociedad Uno de los desafos ms grandes es proteger los derechos de los que carecen de voz, como las generaciones futuras, y asegurar que sus intereses sean tenidos en cuenta en la toma de decisiones. 6.3.2 Riesgos de la ciencia y la tecnologa La ciencia es un conjunto de conocimientos organizados a los que se ha llegado mediante el uso del mtodo cientfico, mientras que la tecnologa tecnologa, es la aplicacin de dichos conocimientos. Ahora enfrentamos muchos problemas cuyas soluciones dependen de la ciencia.

Prcticamente a diario leemos u omos acerca de historias sobre El desarrollo de una vacuna contra el Sida Prohibir el uso de herbicidas y pesticidas Anlisis de ADN para determinar enfermedades genticas, identificar a padres biolgicos o a un criminal en el lugar del crimen Eliminar el asbesto de los edificios pblicos Eliminar el plomo del agua potable El peligro del radn en los hogares El calentamiento global El agujero en la capa de ozono Riesgos para la salud asociados con el caf, alcohol, margarina, grasas saturadas y otros elementos Quema de los bosques de lluvias tropicales y su efecto en la ecologa global Riesgos de salud por el tabaco. Cules de estos riesgos representan un verdadero peligro para nosotros y cules son menos amenazantes? Estos problemas persistirn durante muchos aos, y otros nuevos se aadirn a la lista. En donde vivamos y en lo que nos ocupemos, todos y cada uno estamos expuestos diariamente a sustancias qumicas y peligrosos qumicos. Lo que debemos preguntar es: son los riesgos superiores a los beneficios? La evaluacin de los riesgos es un proceso que conjunta a profesionales de los campos de la qumica, biologa, toxicologa y estadstica para evaluar el riesgo asociado con la exposicin a cierta sustancia qumica. La evaluacin del riesgo incluye la determinacin de la

probabilidad y severidad de la exposicin. establece una estimacin general del riesgo.

Una vez hecho esto, se Se han llevado a cabo

estudios para demostrar cmo se perciben varios riesgos. Esta percepcin depende de factores muy interesantes. Riesgos voluntarios, como fumar o volar, se aceptan mucho ms fcilmente que los involuntarios, por ejemplo, los herbicidas en las manzanas o el asbesto de los edificios. Las personas llegan a la conclusin de que todo lo sinttico es malo, en tanto que cualquier cosa orgnica es buena. qumico es seguro. costos. Una vez evaluado un riesgo, lo siguiente es manejarlo. Esto incluye tica, economa y equidad, as como gobierno y polticas. Por ejemplo, algunas cosas que los cientficos perciben como de bajo riesgo (como el asbesto en los edificios), el pblico en general los clasifica como de alto riesgo. Esta inconsistencia puede dar como resultado el gasto de millones de dlares para librarnos de una amenaza mucho menor de lo que considera el pblico. El manejo de los riesgos comprende juicios de valor que integran aspectos sociales, econmicos y polticos. Estos riesgos deben confrontarse con los beneficios de nuevas tecnologas y nuevos productos que sustituirn el viejo problema. Usamos tanto evaluacin como manejo de riesgo para decidir si compramos cierto producto (digamos un pesticida), tomamos cierto medicamento (un analgsico) o comemos ciertos alimentos (hot dogs). Debemos estar conscientes de que nunca podremos eliminar todos los riesgos. Nuestra meta es reducir al mnimo los riesgos La evaluacin de los riesgos puede proporcionar informacin sobre el grado de riesgo, pero no si el compuesto La seguridad es un juicio cualitativo basado en muchos factores personales, como creencias, preferencias, beneficios y

innecesarios y tomar decisiones responsables considerando los riesgos necesarios. Las teoras y modelos usados para evaluar riesgos se basan en presunciones y por consiguiente contienen incertidumbres. Al mejorar tu comprensin de los conceptos de qumica, tendrs mayor capacidad para entender las posibilidades y limitaciones de la ciencia. Despus podrs cuestionar inteligentemente el proceso de evaluacin de riesgos y tomar decisiones para una mejor comprensin de nuestro mundo y nuestras responsabilidades con los dems. (1) (1) Hein, M., Arena, Susan. Fundamentos de Qumica. 10. Edicin, Mxico, Thomson Editores, 2001. TAREA 23 Lea con atencin los dos textos mostrados a continuacin y elabore en una cuartilla, una lista de beneficios y otra de riesgos del uso de la energa nuclear y redacte una opinin a este respecto. Enve su trabajo al correo electrnico de su profesor.Energa nuclear: retos y opciones Los tiempos actuales son emocionantes. La meta de los alquimistas de

transformar un elemento en otro ha sido alcanzada mediante la aplicacin de principios cientficos. Hoy en da se sintetizan toneladas de plutonio (nmero atmico, Z = 94), se producen kilogramos de neptunio (Z = 93), americano (Z = 95), y curio (Z = 96), y se prepara miligramos de berkelio (Z = 97) y einstenio (Z = 99). Estos elementos nuevos se utilizan en medicina, en los detectores de humo domsticos, para impulsar vehculos espaciales y para construir bombas. Se han puesto en libertad fuerzas fantsticas de la naturaleza. Se han utilizado bombas con fines destructivos. Se genera energa elctrica mediante reactores

nucleares. La ciencia y los cientficos han participado intensamente en todo ello. Con todo, es difcil creer que el mundo sera un lugar mejor si no se hubiera descubierto los secretos del ncleo atmico. Una razn es que se han salvado ms vidas gracias a la energa nuclear que las que han destruido las bombas nucleares, y no se han utilizado bombas nucleares con fines blicos desde 1945. Quiz es el terror de un holocausto nuclear, ms que ninguna otra cosa, lo que ha impedido la Tercera Guerra Mundial. Las centrales nucleoelctricas no han resultado ser la solucin ltima de todos nuestros problemas de energa, como alguna vez se predijo. No obstante, la fisin nuclear sigue siendo, pese a numerosos problemas, una de las mejores fuentes sustitutivas de energa, y puede proveernos de energa hasta bien entrado el siglo XXI. Por encima de todo, la energa nuclear nos ofrece ms opciones, pero stas traen consigo responsabilidades an mayores. Podremos manejarlas?Bibliografa: Hein, M., Arena, Susan. Fundamentos de Qumica. 10. Edicin, Mxico, Thomson Editores, 2001.

Energa nucleoelctrica: no hay respuestas fciles

Las centrales nucleoelctricas ofrecen una gran ventaja con respecto a las centrales termoelctricas que queman hulla y petrleo: no contaminan el aire con holln, cenizas voltiles, dixido de azufre y otras sustancias qumicas que contribuyen a la lluvia cida. Sin embargo, las centrales nucleoelctricas tienen tambin ciertas desventajas. 1. El reactor debe contar con un grueso blindaje para proteger al personal que lo maneja. 2. El combustible fisionable es escaso y costoso. Las reservas de MENA de uranio de alta calidad son limitadas.

3. Con el tiempo es necesario reponer las barras de combustible porque el combustible se agota y se acumulan en ellas productos de fisin que absorben neutrones. La intencin original era que estas barras de combustible agotadas se enviasen a instalaciones reprocesadotas donde se podra separa el combustible residual de los desechos radiactivos, pero ha habido una oposicin considerable por parte de la opinin pblica hacia la construccin de este tipo de instalaciones. Por ahora las barras de combustible agotadas se guardan en los terrenos del reactor, pero esto no puede continuar por tiempo indefinido. 4. La eliminacin de los productos de fisin radiactivos plantea un serio problema. Colocarlos en pozos profundos o minas o sepultarlos en el mar no hace sino demorar la resolucin del problema. Tenemos derecho a legar a nuestros descendientes un problema con el que tendrn que luchar durante 10 000 aos? 5. El calor residual de las centrales nucleoelctricas calienta el ambiente. Este efecto se conoce como contaminacin trmica. El problema, sin embargo, no es privativo de las centrales nucleares; todas las centrales que consumen combustibles fsiles tambin general contaminacin trmica. 6. Las centrales nucleoelctricas emiten cierta radiactividad en el ambiente, no importa con cuanto cuidado hayan sido construidas. Quienes apoyan el uso de energa nuclear afirman que la cantidad es insignificante; otros alegan que toda exposicin es peligrosa. (La combustin de la hulla tambin libera unas 700 toneladas de uranio y 1800 toneladas de torio en la atmsfera, segn el EPA.) 7. Existe la posibilidad de que ocurra un accidente de gran magnitud, no de una explosin nuclear, en una central nucleoelctrica. Un accidente de esta naturaleza podra emitir al menos cierta radiactividad en las zonas circundantes. La controversia en torno a casi todos estos puntos es considerable, y unos cientficos estn a favor y otros en contra. Aunque quiz estn de acuerdo con

respecto a los resultados de las investigaciones en el laboratorio, es evidente que no coinciden en lo que es mejor para la sociedad.

El temor del pblico ante la energa nuclear se intensific a causa de la fusin del ncleo del reactor sovitico de Chernobyl, Ucrania. Ese reactor no contaba con el edificio de contencin de concreto armado que obligadamente deben tener todos los reactores de energa nuclear en Estados Unidos.

Bibliografa: Hein, M., Arena, Susan. Fundamentos de Qumica. 10. Edicin, Mxico, Thomson Editores, 2001. Fundamentos

RESPUESTAS A EJERCICIOS SELECCIONADOS Ejercicio # 10

Nombrexido de cobalto II Trixido de azufre xido de hierro III Dixido de nitrgeno Trixido de renio xido de cobre I Dixido de azufre Pentxido de dimanganeso

Frmula

Catin

Anin

Tipo de compuestoxido metlico Anhdrido (xido no metlico) xido metlico (xido no metlico) Anhdrido (xido no metlico) Anhdrido (xido no metlico) xido metlico Anhdrido (xido no metlico) Anhdrido (xido no metlico)

CoOSO3 Fe2O3

Co2+ S6+ Fe3+ N4+ Re6+ Cu1+ S4+ Mn5+

O2O2O2O2O2O2O2O2-

NO2ReO3 Cu2O SO2

Mn2O5

Ejercicio # 11

NombreHidruro de plata Trihidruro de fsforo cido sulfhdrico Tetrahidruro de carbono Hidruro de cobalto II cido bromhdrico Hidruro e magnesio cido selenhdrico

Frmula CatinAgH PH3 H2S CH4 CoH2 HBr MgH2 H2Se

Anin

Tipo de compuestoHidruro metlico Hidruro neutro Hidrcido Hidruro neutro Hidruro metlico Hidrcido Hidruro metlico Hidrcido

Ag1+ P3+ H1+ C4+ Co2+ H1+ Mg2+ H1+

H1 H1S2H1 H1 Br1 H1Se2-