REACCIONES QUÍMICAS

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PRÁCTICA DIRIGIDA DE QUÍMICA UNMSM TEMA: REACCIONES QUÍMICAS

REACCIONES QUÍMICAS

CONCEPTO Son cambios o transformaciones en la cual una o más sustancias iniciales llamadas reactantes, mediante choque efectivos entre sí, originan la ruptura de enlaces, produciéndose entonces la formación de nuevos enlaces químicos, los que darán lugar a la formación de nuevas sustancias denominados productos con propiedad distintas a los reactantes. Sea la siguiente reacción química:

ECUACIÓN QUÍMICA Es la representación simbólica de una reacción química, donde para las sustancias reactantes y productos se indican sus respectivos símbolos o fórmulas, así como también el estado físico y alguna característica experimental de la reacción química.

( s ) 2 ( l) (ac ) 2( g)

R e ac tan tes Pr oductos

2N a 2H O 2N aO H 1H+ → +1442443 144424443

Evidencias de ocurrencia de una Reacción Química � Liberación de gas (burbujas) � Cambio en color, olor y sabor � Formación de precipitados (son los insolubles) � Variación en la temperatura del sistema

(cambio térmico)

CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS I. POR LA NATURALEZA DE LOS

REACTANTES

1. Reacción de Adición (Síntesis). Cuando reaccionan dos o más reactantes para formar un solo producto

Ejemplo: N2 + 3H2 → 2NH3

En general: A B ........ un producto+ + →

2. Reacción de Descomposición. Denominada

también de análisis se caracteriza porque a partir de un reactante, se obtiene 2 o más productos. Por lo general se necesita energía.

Ejemplo: CaCO3 → CaO + CO2

En general: un reac tante D E ......→ + +

3. Reacción de Desplazamiento Simple. Es la

reacción de una sustancia simple (elemento químico) con un compuesto, donde el elemento desplaza a otro que se encentra formando parte del compuesto. Esto se fundamenta en la mayor actividad química.

Ejemplo: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

En general:

4. Reacción de Doble Desplazamiento (METATESIS). Es la reacción entre dos compuestos donde existe un intercambio de elementos generando dos compuestos. En este tipo de reacción los reactantes están generalmente en medio acuoso.

Ejemplo: ( ) ( ) ( )(S)3 ac ac 3 ac

Pr ecipitado

AgNO HC AgC HNO+ → +l l14243

“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”

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En general:

II. POR LA VARIACIÓN DE LA ENERGÍA

(ENTALPÍA)

Entalpía (H).- Indica el contenido calórico característico de cada sustancia química. Se mide a 25ºC y 1 atm llamada condición Standard. El cuadro siguiente muestra algunos valores de entalpía.

Sustancia NO 2NO

2H O NaCl 2H

kCaIH

Mol

20 8 -68 -98 0

Cambio de Entalpía (∆H).- Se llama calor de reacción y determina la energía liberada o absorbida a condición Standard Sea la reacción: A + B → C HR HP HP: entalpía de los reactantes ∆H = HP - HR

HR: entalpía de los productos

1. Reacción Exotérmica (∆H < 0).- Reacción en donde hay una pérdida neta de energía en forma de calor, por lo tanto la entalpía de los productos es menor respecto a los reactantes.

Ejemplo: C + O2 → CO2 + 390 kJ/mol ó C + O2 → CO2 ∆H = - 390 kJ/mol Graficando:

Energía de Activación ( )aE . Es la mínima energía

(calor) necesaria que deben absorber los reactantes para iniciar la reacción. Complejo Activado (C.A.) Es un estado transitorio de reactante a producto, de máxima energía. A ésta condición ocurre la ruptura y formación de enlaces químicos. CA=100KJ/mol

REACCIÓN DE COMBUSTIÓN Aquella en la cual un combustible es quemado por un comburente ( )2O

a) Combustión Completa. Se desarrolla con

suficiente cantidad de oxígeno, genera una llama azul (no luminosa).

Ejemplo: 3 8 2 2 2C H O CO H O Calor+ → + + b) Combustión incompleta. Se desarrolla con

deficiente cantidad de oxígeno, genera una llamada amarilla (luminosa)

Ejemplo: 3 8 2 2 2

pequeñacantidad

C H O CO CO C H O Calor+ → + + + +14243

2. Reacción Endotérmica (∆H > 0).- Reacción en

donde existe una ganancia neta de energía (calor) por lo tanto la entalpía de los productos es mayor respecto a los reactantes.

Ejemplo: CO2 + H2O + 890 kJ/mol → CH4 + O2 ó CO2 + H2O → CH4 + O2 ∆H = + 890 kJ/mol Graficando:

III. POR LA VARIACIÓN DEL ESTADO DE

OXIDACIÓN(E.O.)


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1. Reacción Redox.- Son aquellos procesos en la que se verifica una ganancia y pérdida de electrones simultáneamente, por lo tanto al menos un elemento cambia su E.O.

a) Reducción: Son semireacciones en donde

existe una disminución en el estado de oxidación debido a la ganancia de electrones.

Ejemplo: S+6 + 4e-

→ S+2

b) Oxidación. Son semireacciones en donde existe un aumento en el estado de oxidación debido a la pérdida de electrones.

Ejemplo: Fe+2 – 1e-

→ Fe+3

En general: Analizando la variación del E.O de reactante a producto

2. Reacción no Redox. Aquella reacción donde ningún elemento cambio su E.O.

Ejemplo: Analizando el E.O de cada elemento en: 2N a C H C N a O H H O+ → +l l

SEMANA Nº 7: REACCIONES QUÍMICAS 1. Marque la alternativa que corresponde a una

reacción de síntesis y de descomposición:

I. Ca(s) + 2 H2O(l) → Ca(OH)2(ac) + H2(g) II. Li 2O(s) + H2O(l) → 2 LiOH(ac) III. Ca(OH)2(ac) + H2SO4(ac) → CaSO4(ac) + H2O(l) IV. 2 HgO(s) → 2 Hg(l) + O2(g)

A) IV, II B) II, IV C) III, IV D) I, IV E) I, III

2. Señale la correspondencia reacción química -

clasificación de acuerdo al comportamiento de los reactantes:

I. C(s) + H2O(g) + 137Kj → CO(g) + H2(g) II. H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g) , Q = - 184kJ III. C3H8(g)+ 5O2(g)

→3CO2(g)+ 4H2O(l)+2151kJ

( ) adición – exotérmica ( ) sustitución – exotérmica ( ) sustitución – endotérmica

A) I, II, III B) III, II, I C) II, III, I D) III, I ,II E) II, I, III

3. Marque la secuencia correcta con respecto a la

siguiente ecuación química:

Al(OH)3(s) + H2SO4(ac) → Al2(SO4)3(ac) + H2O(l)

I. Es una reacción no redox II. La suma de los coeficientes estequiométricos

de reactantes es 5. III. El coeficiente estequiométrico de la sal es 3.

A) VFF B) VFV C) FFF D) VVF E) FVF

4. En la combustión completa de propano (C3H8) se

forma dióxido de carbono y agua. La suma de coeficientes estequiométricos de los productos es: A) 13 B) 6 C) 7 D) 5 E) 12

5. Marque la secuencia correcta con respecto a la

siguiente reacción química: C(s) + H2SO4(l) → CO2(g) + SO2(g) + H2O(l) I. El agente redactor es el carbono. II. La suma de los coeficientes estequiométricos en

la reacción es 8. III. Se transfieren 6 moles de electrones.

A) VVV B) FFF C) VFF D) VVF E) FVF 6. Marque la secuencia de verdadero (V) o falso (F)

con respecto a la ecuación completa y balanceada. K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + I2 + ……..

I. En el producto se forman 7 moles de agua. II. El agente reductor es el yoduro de potasio. III. Se transfieren 6 moles de electrones. A) VFV B) FFF C) VVV D) VVF E) FVV


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7. Marque la alternativa correcta para la reacción: NH4

+(ac) + NO2

-(ac) → N2(g) + H2O(l)

I. El NH4

+ es el agente oxidante II. El NO2

- se reduce III. El coeficiente estequiométrico del N2 es 1 IV. El coeficiente del agente oxidante es 1.

A) FVVV B) VVFF C) FVFV D) VFVV E) FVFF

8. Señale la correspondencia emisión radiactiva –

carga: a. Emisión α ( ) 0 b. Emisión β ( ) +2

c. Emisión γ ( ) -1

A) bac B) cba C) abc D) acb E) cab

9. En la siguiente serie radiactiva, indique las emisiones producidas:

230 226 222 218

90 88 86 84Th Ra Rn Po→ → →

A) α , β ,γ B) β ,α , 10n C) α , β ,α

D)α ,α ,γ E) α ,α ,α

10. Señale la correspondencia reacción nuclear –

proceso nuclear:

a. 234 23491 92Pa U→ ( ) fisión nuclear

b. 4 122 63 He C γ→ + ( ) emisión β

c. 235 1 140 93 192 0 56 36 03U n Ba Kr n+ → + + ( ) fusión

nuclear

A) abc B) cba C) cab D) bac E) bca

11. Marque la secuencia de verdadero (V) o falso (F)

respecto de la siguiente reacción exotérmica conocida como la termita:

Al(s) + Fe2O3(s) → Fe(l) + Al2O3(s) + Q

I. Cada mol de aluminio pierde 3 moles de electrones en la reacción.

II. El hierro es el agente oxidante. III. El coeficiente del agente reductor es 2.

A) VFV B) VVV C) FFF D) VVF E) FVV

12. Marque la semireacción de reducción:

A) IO3-1 → I2

B) NO2-1 → NO3

-1 C) V+2 → VO+2 D) U+2 → UO2

+2 E) CrO2

-1 → CrO4-2

13. Complete la siguiente serie radiactiva:

214 214 214 21082 83 84 82Pb Bi Po Pb→ → →

A) α , β ,γ B) β ,α , β C) β ,α ,α

D) β , β ,α E) α , β , β

14. Señale la correspondencia reacción química –

clasificación de acuerdo al comportamiento de los reactantes: a. 2 HgO → 2 Hg + O2 b. 2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6 H2O c. TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl2 d. S + Na2SO3 → Na2S2O3 ( ) metátesis ( ) sustitución ( ) descomposición ( ) adición A) badc B) cabd C) bcad D) abcd E) dabc

15. Marque la secuencia de verdadero (V) o falso (F) con respecto a la reacción entre el hidróxido de calcio sólido y el ácido fosfórico para formar fosfato de calcio y agua. I. La reacción es redox. II. Se forman 6 moles de agua a partir de tres

moles de hidróxido. III. Según el comportamiento de los reactantes es

una reacción de metátesis. A) FFV B) VVF C) VVV D) VFF E) FVV

16. Marque la secuencia de verdadero (V) o falso (F)

después de balancear la siguiente reacción:


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PbS + H2O2 → PbSO4 + H2O

I. Se transfieren 8 moles de electrones II. El agente reductor es el peróxido de hidrógeno. III. La suma de los coeficientes de la reacción es

10. A) FVF B) VVV C) VFV D) FFF E) FVV

17. Balancee la siguiente reacción y marque la secuencia correcta:

KClO3 + KI + HCl → KCl + H2O + I2

I. El I2 es el agente reductor. II. Se transfieren 10 moles de electrones. III. En la reacción se producen 3 moles de I2. IV. El agente oxidante es KClO3.

A) VFVV B) FVFV C) VVVV D) FVVV E) VVFF

18. Completa las siguientes reacciones nucleares y marque la secuencia correcta:

I. 222 21886 84 .........Rn Po→ +

II. 239 23993 94 ........Np Pu→ +

III. 226 22288 86 .......Ra Rn→ +

A)10n , α , β B) 1

0n , β , β C) α , β ,α

D) α , β , 10n E) β ,α , β

19. Respecto a los siguientes enunciados marque la

secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F):

I. Las partículas alfa son núcleos de helio y la emisión beta está constituido por electrones.

II. La radiación gamma es de naturaleza electromagnética.

III. Las partículas alfa tienen elevado poder ionizante y baja penetración en la materia.

A) VVF B) VFF C) FFF D) VVV E) FVV

20. Señale la alternativa que corresponde a la suma de los coeficientes estequiométricos de los productos.

KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O A) 18 B) 14 C) 12 D) 16 E) 20

PRÁCTICA DOMICILIARIA

1. (UNMSM-2005-II) Cuando se quema madera, uno

de los compuestos que intervienen en la combustión es la celulosa, cuya fórmula más simple es: C6H10O5. Escriba la ecuación para la combustión completa de esta sustancia. A) 2 C6H10O5 +4O2 →2CO2+ 4CO +5H2O B) 2 C6H10O5 +6O2 →12CO2 + 10H2O C) C6H10O5 +3O2 →6CO +5H2O D) C6H10O5 +2O2 →2CO2 + 2C +5H2O E) C6H10O5 +6O2 →6CO2 + 5H2O

2. (UNMSM-2009-I) La suma de los coeficientes estequiométricos de la reacción: KI + K2Cr2O7 + H2SO4 →K2SO4 + Cr2(SO4)3 + I2 + H2O es: A) 46 B) 18 C) 29 D) 28 E) 26

3. (UNMSM-2009-II) En la reacción: NaCl + MnO2 + H2SO4 → MnSO4 + NaHSO4 + Cl2 + H2O, la diferencia entre la suma de los coeficientes de los productos y la de los reactantes en la ecuación química balanceada es

A) 1 B) -1 C) 0 D) 2 E) -2

4. (UNMSM-2011-II) Señale verdadero (V) o falso

(F) respecto a la reacción: CuSO4(ac) + Zn(s) → Cu(s) + ZnSO4(ac) I. Es una reacción irreversible. II. El CuSO4(ac) es el agente redactor. III. Se transfiere dos electrones. IV. El Zn es el agente oxidante.

A) VVVF B) VFFF C) VVFF D) FFVV E) VFVF

Profesor: Antonio Huamán Navarrete Lima, Abril del 2013

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