Click here to load reader

Unidad 4 Odin

  • View
    233

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Unidad 4 Odin

* INSTITUTO TECNOLGICO DE ACAPULCO*

Materia: QumicaUNIDAD 4: Reacciones qumicasIntegrantes del equipo: 1.- Alatorre Romn Alicia Irene 2.- Camacho Martnez Pedro 3.-Campos Mendoza Simn 4.-Montoya Cabrera Alejandro 5.-Torres Hoyos Francisco Javier

Aula: 603

Horario: 15:00-17:00 pm (Lunes-Martes)

Especialidad: I.S.C.

Profesor: Jos Odn Mndez Ros

INDICE UNIDAD 4 : REACCIONES QUIMICAS

Tema

Pgina

4.1 Combinacin. 4.2 Descomposicin. 4.3 Sustitucin (Simple y Doble) 4.4 Neutralizacin. 4.5 xido-Reduccin. 4.6 Aplicaciones 4.7 Clculos estequiomtricos con reacciones qumicas 4.7.1 Reaccin xido reduccin en electroqumica 4.7.2 Fuerza electromotriz (fem) en una celda electroqumica 4.7.3 Calculo de la fem y potenciales de xido reduccin 4.7.4 Electro depsito clculo de electro depsito 4.7.5 Aplicaciones de electroqumica en electrnica[. 4.7.6 nano qumica propiedades fisicoqumicas no convencionales de polmeros Catenanos y Rotaxanos

4.1 COMBINACIN QUMICA

Leyes de las combinaciones qumicas Ley de Lavoisier o En todas las reacciones qumicas se cumple que la suma de las de conservacin de masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los la masa productos. - Cuando dos o ms elementos qumicos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen segn una relacin Ley de Proust o de constante entre sus masas. las proporciones - Cuando un determinado compuesto se separa en sus elementos, definidas las masas de stos se encuentran en una relacin constante que es independiente de cmo se haya separado el compuesto, de si se ha obtenido en el laboratorio o de su procedencia. Ley de Dalton o de Las cantidades de un mismo compuesto que se combinan con las proporciones una cantidad fija de otro para formar varios compuestos, estn en mltiples una relacin de nmeros enteros sencillos 1:1:, 2:1, 1:3, 3:1, etc. (Gases). Los volmenes de las sustancias que reaccionan y los Ley de Gay-Lussac volmenes de las que se obtienen de la reaccin estn en una o de los volmenes relacin de nmeros enteros sencillos, siempre y cuando la de combinacin presin y la temperatura permanezcan constantes.

En qumica, una mezcla es un sistema material formado por dos o ms sustancias puras pero no combinadas qumicamente. En una mezcla no ocurre una reaccin qumica y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades qumicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entre s en determinadas condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de combustin interna. Los componentes de una mezcla pueden separarse por medios fsicos como destilacin, disolucin, separacin magntica, flotacin, filtracin, decantacin o centrifugacin. Si despus de mezclar algunas sustancias, stas reaccionan qumicamente, entonces no se pueden recuperar por medios fsicos, pues se han formado compuestos nuevos. Aunque no hay cambios qumicos, en una mezcla algunas propiedades fsicas, como el punto de fusin, pueden diferir respecto a la de sus componentes. Las mezclas se clasifican en homogneas y heterogneas. Los componentes de una mezcla pueden ser slidos, lquidos o gaseosos.

4.2 DESCOMPOSICIN QUMICALa descomposicin qumica es un proceso que experimentan algunos compuestos qumicos en el que, de modo espontneo o provocado por algn agente externo, a partir de una sustancia compuesta se originan dos o ms sustancias de estructura qumica ms simple. Es el proceso opuesto a la sntesis qumica. La ecuacin qumica generalizada de una descomposicin qumica es: AB A + B , o bien, Reactivo A + B + ... Un ejemplo especfico es la electrlisis de agua que origina hidrgeno y oxgeno, ambos en estado gaseoso: 2 H2O (l) 2 H2 (g) + O2 (g) La descomposicin qumica es, con frecuencia, una reaccin qumica no deseada, pues la estabilidad de un compuesto es siempre limitada cuando se le expone a condiciones ambientales extremas como el calor, la electricidad, las radiaciones, la humedad o ciertos compuestos qumicos (cidos, oxidantes, etc.). Los casos ms frecuentes de descomposicin son la descomposicin trmica o termlisis y la electrlisis. La descomposicin qumica total de un compuesto origina los elementos que lo constituyen. Una definicin ms amplia del trmino descomposicin tambin incluye la separacin de una fase en dos o ms fases.1

PROCESOS DE DESCOMPOSICINSalvo en los casos de molculas muy pequeas, el proceso de descomposicin es, en general, muy complejo y no est bien definido. Es muy frecuente que una molcula pueda dividirse en un conjunto de fragmentos ms pequeos, con diferentes modos de separacin. Esta caracterstica es utilizada en ciertas tcnicas analticas, sobre todo la espectrometra de masas, el gravimtrico tradicional y el anlisis termo gravimtrico. Se somete a un compuesto a un proceso de descomposicin y se analizan los fragmentos resultantes; tras su reconocimiento se puede inferir la estructura de la molcula inicial. Dentro de este tipo de complicados procesos de descomposicin se encuentran los procesos de formacin del suelo en los que se va disgregando y transformando la roca madre; la descomposicin de restos biolgicos (residuos de animales y plantas...) que convierten las complejas molculas orgnicas en unidades ms sencillas que pueden ser de nuevo asimiladas por los organismos vivos o los procesos que intervienen en la digestin en la cual los nutrientes se descomponen en sustancias ms simples capaces de ser asimiladas por las clulas.

COMPUESTOS INESTABLES Y DESCOMPOSICINLos compuestos inestables, si son preparados, sufren una descomposicin ms o menos inmediata en la que se forman sustancias ms simples. Un ejemplo de compuesto inestable es el cido carbnico, que se descompone en dixido de carbono y agua.

Los compuestos inestables acumulan gran cantidad de energa qumica y, en ocasiones, son de inters por esta cuestin. Para que puedan tener cierta utilidad prctica, se debe encontrar una forma adecuada de conferirles la suficiente estabilidad qumica necesaria para su manejo. Es el caso de la nitroglicerina, un explosivo lquido altamente inestable que detona con un simple movimiento brusco. Si se impregna dicho lquido en un material poroso como la tierra de diatomeas, el material resultante, la dinamita, es un slido de mayor estabilidad que requiere un iniciador para desarrollar una explosin. La velocidad de descomposicin de los compuestos inestables es muy variable y depende de la naturaleza del compuesto y de las condiciones del medio. Muchos de ellos pueden existir durante perodos largos, pero la presencia de ciertas sustancias que actan como catalizadores, o de ciertos cambios ambientales (subida de temperatura, etc.) desencadena su descomposicin. Como ejemplo, el ozono (O3) es una variedad alotrpica inestable del oxgeno (O2) que se forma en la estratosfera y se descompone en presencia de tomos de cloro. Esos tomos de cloro proceden de la descomposicin de compuestos organoclorados como los clorofluorocarbonos(estables en condiciones normales pero que se descomponen en la alta atmsfera por la luz ultravioleta), siendo la causa de un grave problema ambiental, la destruccin de la capa de ozono.

TIPOS DE DESCOMPOSICIN Y EJEMPLOSHay tres tipos de reacciones de descomposicin, dependiendo del agente causante de la misma: Trmica, producida por una temperatura elevada. Electroltica, producida por la corriente elctrica Cataltica, producida por la accin de un catalizador, que acelera una reaccin que de otro modo sera muy lenta. Un ejemplo de descomposicin espontnea es la del perxido de hidrgeno, que poco a poco se descompone en agua y oxgeno: 2 H2O2 2 H2O + O2 Los carbonatos se descomponen cuando se calientan, siendo una excepcin notable el cido carbnico , H2CO3. El cido carbnico, que produce la efervescencia de los refrescos, latas de bebida y otras bebidas carbonatadas, se descompone con el tiempo (espontneamente) en dixido de carbono y agua. H2CO3 H2O + CO2 Otros carbonatos se descomponen cuando se calientan produciendo el correspondiente xido de metal y dixido de carbono. En la siguiente ecuacin M representa un metal: MCO3 MO + CO2 Un ejemplo concreto de esta descomposicin es la del carbonato de calcio: CaCO3 CaO + CO2 Los cloratos de metal tambin se descomponen cuando se calientan originando como productos un cloruro de metal y oxgeno.

2 MClO3 2 MCl + 3 O2 Un ejemplo de esta descomposicin es la del clorato de potasio que transcurre como sigue: 2 KClO3 2 KCl + 3 O2

4.3 SUSTITUCIN SIMPLE Y DOBLEREACCIONES DE DESPLAZAMIENTO SIMPLE.- Este tipo de reaccin se presenta cuando un elemento de un compuesto es desplazado por otro, formndose un elemento y un compuesto diferentes. El elemento que desplaza (metal o halgeno) debe de ser ms activo que el desplazado. Desplazamiento AB+C Ejemplo: El bromo lquido, que desplaza al yodo en el yoduro de sodio para producir bromuro de sodio dejando al yodo libre. 2NaI + Br2-------------------2NaBr + I2 AC + B

DOBLE DESPLAZAMIENTO O DOBLE DESCOMPOSICIN.- Se presenta cuando dos compuestos (reactivos) intercambian entre s dos elementos o grupos de elementos, generndose dos compuestos diferentes. Doble descomposicin AB + CD Ejemplo: La combinacin del cido clorhdrico con el hidrxido de sodio y el agua. (Neutralizacin) HCl + NaOH--------------NaCl + H2O AD + CB

4.4 NEUTRALIZACINUna reaccin de neutralizacin es una reaccin entre un cido y una base. Cuando en la reaccin participan un cido fuerte y una base fuerte se obtiene sal neutra y agua. Mientras que si una de las especies es de naturaleza dbil se obtiene su respectiva especie conjugada y agua. As pues, se puede decir que la neutralizacin es la combinacin de cationes hidrgeno y deaniones hidrxido para formar molculas de agua. Durante este proceso se forma una sal. Las reacciones de neutralizacin son generalmente exotrmicas, lo que significa que desprenden energa en forma de calor. Generalme