Reacciones químicas I
Prof. Adrian Santos Churaira
QUÍMICA
Alterminodelasesióndeclasetúseráscapazde:
I. OBJETIVOS
Representareinterpretarunaecuaciónquímica.
1 Diferenciarlosfenómenosquímicosyfísicos.
2
Clasificarlasreaccionesquímicasbajodiferentescriterios3
Oxidación del
hierro.
Analicemos los siguientes fenómenos:
Cortar la madera.
-¿En cuáles se desarrolla un fenómeno químico?
-¿Qué evidencias nos ayudará a reconocerlas?.
-¿Qué importancia tienen estos fenómenos?
Quemar carbón
Formación de la lluvia
II. INTRODUCCIÓN
FÍSICOS NUCLEARESQUÍMICOS
FENÓMENOS
Puede ser
•Ebullición del agua
•No se altera la identidad
del agua.
•Solo hay un cambio del
estado físico.
•Quemar el palito de
fósforo.
•Cambia la composición
química.
•Estallido de la bomba
atómica
•Se altera la composición del
núcleo
Este tipo de fenómenos estudiará en las
reacciones químicas
Sonaquelloscambiosqueocurreaciertascondicionesdepresiónytemperatura,
dondelassustanciasiniciales(reactivos)setransformanennuevassustancias
(productos)loscualestienenpropiedadesdiferentesalasiniciales.
Observemos la siguiente fenómeno.
Reactivos
Productos
III. REACCIÓN QUÍMICA
Eslarepresentaciónmediantefórmulasysímbolosquímicosdelassustancias
queparticipanenunareacciónquímica.Losreactivosvanalladoizquierdoy
productosalladoderechoconsusrespectivosestadosfísicos.
3.1 ECUACIÓN QUÍMICA
Reactivos
Productos
Sentido de
la reacción
Se sobrentiende que es uno (1)
Coeficiente
estequiométrico
Nos indica la mínima relación de moles
entre reactivos/productos.
(s) sólida,
(l) liquida,
(g) gas,
(v) vapor
(ac) acuosa.
Estado físico
balance
Tanto en reactivos como en productosse tiene 3 átomos de cobre,
3 átomos de azufre, 12 átomos de oxígeno y 2 átomos de aluminio.
Del ejemplo anterior, la ecuación química es:
Porlogenerallasevidenciasanivelmacroscópicodelaocurrenciadeunareacciónquímicason:
3.2. EVIDENCIAS EMPÍRICAS DE LA OCURRENCIA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA
Formación de
precipitado.
Liberación de gas.
Liberaciónde calor
Estas evidenciasson percibidos por nuestros sentidos.
Cambio de olor,
sabor, color.
EXAMEN DE ADMISIÓN UNI
Basadaenlateoríacinéticamoleculardelosgases.Eldesarrollodeunareacción
químicadependededosfactores:orientacióndelasmoléculasyenergíaadecuada.
3.3 TEORÍA DE LAS COLISIONES
a) Factor Orientación:
OO NN NN OO NNOO
•Choque eficaz
Entre los reactivos debe existir un choque o colisión eficazpara que ocurra la
reacción, para ello debe haber una energía cinética mínima y la orientación
molecular adecuada.
•Choque no eficaz
No ocurre reacción
O
O
O
O
Ocurre reacción
O2(g) + N2(g) 2 NO(g)
b) Complejo activado-CA :
1
4
Eselestadotransitorio,demáximaenergíaquealcanzanlosreactivospara
rompersusenlacesquímicosydarlugaralaformacióndeproductos.Elcomplejo
activadoseconsigueconlaenergíadeactivación(E
a).
1
2
2
Mediante fricción y una chispa se alcanza la
energía necesaria “energía de activación”
para que se pueda encender el cerillo.
3
CA
3
Complejo activado (CA). Arreglo que
adoptan los átomos, con alta energía para
que se empiecen a formar los productos.
4Estado final de la reacción. Se terminaron de
forma los productos.
4.1) SEGÚN LA FORMA DE OBTENER LOS PRODUCTOS
4.1.1) Reacción de adición o síntesis:
Ejemplos:
Dos o más reactivos forman un solo producto.
IV. TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS
4.1.2) Reacción de descomposición :
Ejemplos:
Descomposición del dicromato de amonio (volcán químico)
Descomposición por acción de la electricidad (Electrólisis)
Corriente
eléctrica
Descomposición por acción de la luz (Fotólisis)
Luz
Un solo reactivo se descompone o disocia en dos o más productos,
por acción de un agente energético externo.
4.1.3) Reacción de desplazamiento simple :
Unelementoquímicomásactivodesplazaaunelementomenos
activoqueseencuentraformandopartedeuncompuestoquímico.
ejemplos:
El Zn por ser más activo (mayor facilidad para reaccionar)
desplaza al hidrógeno del HCl.
El aluminio desplaza al cobre
El cloro desplaza al bromo
4.1.4 Reacción de doble desplazamiento o de metátesis:
Reacción de precipitación
Reacción de neutralización
Consisteenlareaccióndedoscompuestosquímicosloscualeshacenunintercambio
desusespeciesquímicasgenerandodosnuevoscompuestosdiferentes.
Ácido hidróxido sal agua
El PbI
2es un sólido amarillo
insoluble en agua.
EXAMEN DE ADMISIÓN UNI
4.2 SEGÚN EL CAMBIO ENERGÉTICO
En toda reacción química hay un cambio energético, es decir, hay liberación o absorción de
energía como consecuencia de la ruptura y formación de los enlaces químicos.
Alaenergíanetaqueseliberaoabsorbeenunareacción
química,aPyTdefinidos,seledenominaentalpíade
reacciónocalordelareacción(ΔH).
H
r: entalpía total de reactivos.
H
P: entalpía total de productos.
Reactivos (R) Productos (P)
Cocción de alimentos (Endotérmico)
Combustión
(Exotérmico)
La cantidad de calor liberado es proporcional a la
cantidad de reactivo consumido.
Avance de la
reacción
2H
2O
(l)
2H
2(g) + O
2(g)
4.2.1 Reacción Endotérmica
Ejemplo:Descomposición del agua
Es una reacción que consume o absorbe energía
de su entorno, generalmente en forma de calor.
Para descomponer 2 moles de aguase absorbe en
forma neta 574kJ de calor.
2H
2O
(l) + 574 kJ→2H
2(g) + O
2(g)
2H
2O
(l) →2H
2(g) +
O
2(g)
∆??????=+287�??????/�??????�
∆??????=+287�??????/�??????�
4.2.2 Reacciones Exotérmicas
CH
4(g)+ O
2(g)
Es una reacción donde se emite o libera energía a
su entorno, en forma de calor.
Ejemplo: Combustión completa del metano
Al quemar un mol de CH4se libera en forma neta 890 kJ
de calor.
Nota interesante: Con 890 kJ de calor liberado se
puede evaporar por completo aproximadamente 500g
de agua
Es una reacción donde se oxida un combustible por acción del comburente liberando calor
(reacciones exotérmicas)
Combustible + Comburente Productos de Combustión + calor
Hidrocarburos (C
XH
Y),
hidrógeno, carbón,
•Los productos de la reacción son
CO
2y H
2O.
•oxígeno (O
2) en exceso
•Los productos de la reacción podrían
ser CO, C y H
2O.
•El oxígeno (O
2) es deficiente
COMBUSTIÓN COMPLETA COMBUSTIÓN INCOMPLETA
Se cumple Calor(C. completa) > calor( C. incompleta)
REACCION DE COMBUSTION