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REPUBLICA BOLIVARIA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
UNIDAD EDUCATIVA “SAN JUAN BAUTISTA”
4to AÑO SECCION “C”
SAN FELIX-EDO BOLIVAR
DOCENTE:LERWIN ALEXARDER ELABORADO:
MARIA GARCIA
C.I:28701140
JENNIFER CAMPOS
C.I:27158549
ISMAR LEÓN
C. I: 27837364
CIUDAD GUAYANA, NOVIEMBRE 2014
INDICE
INTRODUCCION……………………………………………………………PAG.1
LA NOMENCLATURA
Es un conjunto de reglas o fórmulas que se utilizan para nombrar todos los elementos y los
compuestos químicos.
La moderna nomenclatura química tiene su origen en el “Méthode de
nomenclaturechimique” publicado en 1787 por Louis-Bernard Guyton de Morveau (1737-
1816), Antoine Lavoisier (1743-1794), Claude Louis Berthollet (1748-1822) y Antoine-
François de Fourcroy (1755-1809).1 Siguiendo propuestas anteriores formuladas por
químicos como Bergmann y Macquer, los autores franceses adoptaron como criterio
terminológico fundamental la composición química. Los elementos fueron designados con
nombres simples (aunque sin ningún criterio común) y únicos, mientras que los nombres de
los compuestos químicos fueron establecidos a partir de los nombres de sus elementos
constituyentes más una serie de sufijos. Esta terminología se aplicó inicialmente tanto a
sustancias del reino mineral como del vegetal y animal, aunque en estos últimos casos
planteaba muchos problemas.
LOS SIMBOLOS Y LA FORMULA QUIMICA A TRAVES DE LAS HISTORIAS
El desarrollo de la química como ciencia hizo necesario dar a cada sustancia
desconocida necesario dar a cada sustancia conocida un nombre que pudiera representarse
de forma abreviada, pero que al mismo tiempo incluyera información acerca de la
composición molecular de las sustancias y de su naturaleza elemental.
Los alquimistas habían empleado ya símbolos para representar los elementos y
compuestos hasta entonces conocidos. Muchos de estos símbolos y formulas representaban
cuerpos celestes, pues, los primeros químicos pensaban que las sustancias materiales
estaban íntimamente relacionadas con el cosmos. Dalton fue el primero en utilizar un
sistema de signos, desprovisto de misticismo, para los diferentes elementos y con base en
estos, para algunos compuestos.
Los símbolos modernos para representar los elementos químicos se deben
aBerzelius, quien propuso utilizar, en vez de signos arbitrarios, la primera letra del nombre
latino del elemento. Cuando varios elementos tuvieran la misma inicial, se representaban
añadiendo la segunda letra del nombre. Así, por ejemplo, el carbono, el cobre y el calcio se
representan: C, Cu y Ca, respectivamente. Observa que la primera letra se escribe en
mayúscula, mientras que la segunda, cuando está presente, se escribe en minúscula.
De la misma manera como estos símbolos representan elementos, las formulas
indican la composición molecular de las sustancias, mediante la yuxtaposición de los
símbolos de los elementos constituyentes. Para indicar el número de átomos presentes de
cada elemento integrante de la molécula, se escribe tal cantidad como un subíndice al lado
del correspondiente elemento. Por ejemplo, la fórmula del agua H2O, indica que está
constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
LAVALENCIA
la valencia, es el número de electrones que tiene un elemento en su último nivel de energía,
son los que pone en juego durante una reacción química o para establecer un enlace con
otro elemento. Hay elementos con más de una valencia, por ello se reemplaza a este
concepto con el de números de oxidación que a fin de cuentas representa lo mismo. A
través del siglo XX, el concepto de valencia ha evolucionado en un amplio rango de
aproximaciones para describir el enlace químico, incluyendo la estructura de Lewis(1916),
la teoría del enlace de valencia (1927), la teoría de los orbitales moleculares (1928),
la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (1958) y todos los
métodos avanzados de química cuántica.
NUMERO DEOXIDACION Representa la capacidad de un elemento químico de captar o
ceder electrones que le faltan o le sobran al átomo del elemento para adquirir la estructura
propia de los gases nobles (estructura de octeto). En general, se observa que a
los metales les sobran electrones, mientras que a los no metales les faltan. Según esto, los
metales presentan tendencia a perder electrones y, por tanto, tendrán números de oxidación
positivos, los no metales presentan tendencia a adquirir electrones y, por tanto a tener
números de oxidación negativos.
FUNCION QUIMICA
Se llama función Química al conjunto de propiedades comunes a una serie de compuestos
análogos. Se conocen funciones en las dos químicas, mineral y orgánica; así son funciones
de la química mineral la función anhídrido, función óxido, función ácido, función base y
función sal.
Las funciones de la química orgánica son muchas más, destacándose entre todas la función
hidrocarburo, porque de ella se desprenden todas las demás. Para mayor claridad dividimos
las funciones orgánicas en dos grupos, que designamos con los nombres de fundamentales
y especiales. Las funciones fundamentales son: la función alcohol, función aldehído,
función cetona y función ácido. Las funciones especiales son: la función éter, la función
éster, función sal orgánica, función amina y amida y funciones nitrilo y cianuro.
Grupos funcionales:
Son ciertos grupos de átomos comunes a todos los cuerpos de una misma función y cuya
presencia nos revela determinadas y parecidas propiedades en los cuerpos que los poseen.
En química orgánica, átomo o grupo de átomos unidos de manera característica y que
determinan, preferentemente, las propiedades del compuesto en el que están presentes.
Los grupos funcionales reciben nombres especiales, por ejemplo, -NH2 es el grupo amino y
-CONH2 es el grupo amido. Es posible estudiar a grandes rasgos las propiedades de los
compuestos orgánicos refiriéndose a las características de cada grupo funcional.
Los compuestos orgánicos que poseen un mismo grupo funcional y que difieren sólo en un
número entero de grupos metileno, -CH2-, se clasifican como miembros de una misma
serie homóloga y se pueden representar por una fórmula molecular general. La progresiva
introducción de grupos metileno en los miembros de una serie homóloga produce una suave
variación de las propiedades determinadas por el grupo funcional.
El conjunto del grupo funcional con el carbono que lo contiene recibe el nombre de función
carbonada. Muchos son los grupos funcionales, varios de los cuales pueden coexistir dentro
de una misma molécula. Con todo, la multiplicidad de grupos funcionales en una misma
molécula es más peculiar de las sustancias organizadas que integran los organismos vivos
animales y vegetales, que de las obtenidas en el laboratorio y en la industria.
Los grupos funcionales ayudan a determinar los tipos de reacciones químicas en que
participan los compuestos. La mayoría de estos grupos forman asociaciones con facilidad
(ejemplo: enlaces iónicos y de hidrógenos) con otras moléculas. Se usa el símbolo R para
determinar el resto de la molécula de que es parte el grupo funcional.
Tipos de grupos funcionales
Ester
En química orgánica, es un compuesto formado (junto con agua) por la reacción de un
ácido y un alcohol. Puesto que este proceso es análogo a la neutralización de un ácido por
una base en la formación de una sal, antiguamente los ésteres eran denominados sales
etéreas. Este término es incorrecto porque los ésteres, a diferencia de las sales, no se
ionizan en disolución.
Estos compuestos se pueden obtener a partir de ácidos orgánicos y de ácidos inorgánicos.
Por ejemplo, un éster simple, el nitrato de etilo, se puede preparar a partir de etanol y ácido
nítrico (un ácido inorgánico), y el etanoato de etilo haciendo reaccionar etanol y ácido
etanoico (un ácido orgánico). Otro método de preparar ésteres es emplear no el ácido en sí,
sino su cloruro. Por ejemplo, el etanoato de etilo se puede obtener por la acción del alcohol
sobre el cloruro del ácido etanoico. Otro método importante de obtención consiste en hacer
reaccionar las sales de plata de los ácidos con un halogenuro de alquilo (normalmente de
yodo). Por ejemplo, el etanoato de etilo se puede preparar a partir de etanoato de plata y
yoduro de etilo.
Los ésteres se descomponen por la acción del agua en sus correspondientes ácidos y
alcoholes, una reacción que es catalizada por la presencia de los ácidos. Por ejemplo, el
etanoato de etilo se descompone en ácido etanoico y etanol. La conversión de un ácido en
un éster se denomina esterificación. La reacción entre un éster y una base se conoce como
saponificación. Cuando se produce la descomposición de un éster por su reacción con agua,
se dice que el éster ha sido hidrolizado.
En general, los ésteres de los ácidos orgánicos son líquidos neutros, incoloros, con olor
agradable e insoluble en agua, aunque se disuelven con facilidad en disolventes orgánicos.
Muchos ésteres tienen un olor afrutado y se preparan sintéticamente en grandes cantidades
para utilizarlos como esencias frutales artificiales, como condimentos y como ingredientes
de los perfumes.
Todas las grasas y aceites naturales (exceptuando los aceites minerales) y la mayoría de las
ceras son mezclas de ésteres. Por ejemplo, los ésteres son los componentes principales de la
grasa de res (sebo), de la grasa de cerdo (manteca), de los aceites de pescado (incluyendo el
aceite de hígado de bacalao) y del aceite de linaza. Los ésteres de alcohol cetílico se
encuentran en el espermaceti, una cera que se obtiene del esperma de ballena, y los ésteres
de alcohol miricílico en la cera de abeja. La nitroglicerina, un explosivo importante, es el
éster del ácido nítrico y la glicerina.
Amida
Cada uno de los compuestos orgánicos que se pueden considerar derivados de un ácido
carboxílico por sustitución del grupo —OH del ácido por un grupo —NH2, —NHR o —
NRRð (siendo R y Rð radicales orgánicos). Formalmente también se pueden considerar
derivados del amoníaco, de una amina primaria o de una amina secundaria por sustitución
de un hidrógeno por un radical ácido, dando lugar a una amida primaria, secundaria o
terciaria, respectivamente.
Todas las amidas, excepto la primera de la serie, son sólidas a temperatura ambiente y sus
puntos de ebullición son elevados, más altos que los de los ácidos correspondientes.
Presentan excelentes propiedades disolventes y son bases muy débiles. Uno de los
principales métodos de obtención de estos compuestos consiste en hacer reaccionar el
amoníaco (o aminas primarias o secundarias) con ésteres.
Las amidas son comunes en la naturaleza, y una de las más conocidas es la urea, una
diamida que no contiene hidrocarburos. Las proteínas y los péptidos están formados por
amidas. Un ejemplo de poliamida de cadena larga es el nailon. Las amidas también se
utilizan mucho en la industria farmacéutica.
Aldehídos
La mayoría de los aldehídos son solubles en agua y presentan puntos de ebullición
elevados. El grupo carbonilo les proporciona una gran reactividad desde el punto de vista
químico; dan ácidos carboxílicos con mucha facilidad. Los aldehídos se obtienen a partir de
los alcoholes primarios, controlando el proceso para evitar que el aldehído pase a ácido.
Estos compuestos están presentes en muchas frutas, siendo responsables de su olor y sabor
característicos, y tienen mucha importancia en la fabricación de plásticos, tintes, aditivos y
otros compuestos químicos. Los dos primeros de la serie son el metanol y el etanol.
Cetona
Cada uno de los compuestos orgánicos que contienen el grupo carbonilo (CO) y que
responden a la fórmula general R—CO—Rð, en la que R y Rð representan radicales
orgánicos.
Al grupo carbonilo se debe la disolución de las cetonas en agua. Son compuestos
relativamente reactivos, y por eso resultan muy útiles para sintetizar otros compuestos;
también son productos intermedios importantes en el metabolismo de las células. Se
obtienen a partir de los alcoholes secundarios.
La cetona más simple, la propanona o acetona, CH3COCH3, es un producto del
metabolismo de las grasas, pero en condiciones normales se oxida rápidamente a agua y
dióxido de carbono. Sin embargo, en la diabetes mellitus la propanona se acumula en el
cuerpo y puede ser detectada en la orina. Otras cetonas son el alcanfor, muchos de los
esteroides, y algunas fraganc matemáticas abreviadas que se utilizan para describir lo que
sucede en una reacción química en sus estados inicial y final. En ella figuran dos miembros;
en el primero, los símbolos o fórmulas de los reactantes, reaccionantes o reactivos y en el
segundo los símbolos o fórmulas de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza
una flecha que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción:
A + BC AB + C
Ej. : La ecuación química que describe la reacción entre el magnesio y el oxígeno es:
2 Mg + O2 2 MgO Reactantes Producto
Significado de las ecuaciones químicas:
a) Cualitativo: Indica la clase o calidad de las sustancias reaccionantes y productos. En la
ecuación anterior, el magnesio reacciona con el oxígeno para obtener óxido de magnesio
b) Cuantitativo: Representa la cantidad de átomos, moléculas, el peso o el volumen de los
reactivos y de los productos.
En la ecuación química anterior, se entiende que dos moléculas (o moles) de magnesio,
reaccionan con una molécula ( o mole) de oxígeno para obtenerse dos moléculas ( o moles)
de óxido de magnesio. También se puede calcular la cantidad en gramos del producto,
tomando como base los pesos atómicos de los reaccionantes (Con ayuda de la Tabla
Periódica) .
Características de las Ecuaciones Químicas:
Los reactantes y productos se representan utilizando símbolos para los elementos y
fórmulas para los compuestos.
Se debe indicar el estado físico de los reactantes y productos entre paréntesis: (g), (l), (s),
(ac.) si se presentan en estado gaseoso, líquido, sólido o en solución acuosa
respectivamente.
El número y tipo de átomos en ambos miembros deben ser iguales, conforme al principio
de conservación de la masa; si esto es así, la ecuación está balanceada.
Reacción química
Una reacción química, es todo proceso termodinámico en el cual una o
más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman,
cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.
Los reactantes pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la
formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de
forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de
magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.
A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.
Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones
bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se
comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones,
determinadas cantidades permanecenconstantes en cualquier reacción química. Estas
cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo
de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.
Tipos de reacciones químicas
Reacciones de la química inorgánica
Desde un punto de vista de la química inorgánica se pueden postular dos grandes modelos
para las reacciones químicas de los compuestos inorgánicos: reacciones ácido-baseo
de neutralización (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones redox (con
cambios en los estados de oxidación). Sin embargo, podemos clasificarlas de acuerdo con
el mecanismo de reacción y tipo de productos que resulta de la reacción.
REACCION DE COMPOSICIÓN O SÍNTESIS: En las reacciones de síntesis o
composición es donde dos reactantes se combinan para formar un solo producto. Muchos
elementos reaccionan con otro de esta manera para formar compuestos, por ejemplo:
2CaO(s) + 2H2O (l)! 2Ca (OH) 2(ac)
En esta fórmula se mezclan 2 moles de oxido de calcio sólido con 2 moles de agua líquida
reacciona produciendo 2 moles de dihidróxido de calcio acuoso.
REACCION DE DESCOMPOSICION O ANÁLISIS: Este tipo de reacción es contraria
a la de composición o síntesis ya que en esta no se unen 2 o más moléculas para formar una
sola, sino que una sola molécula se divide o se rompe para formar varias moléculas más
sencillas, por ejemplo:
2HgO (s)! 2Hg (l) + O2 (g)
En esta formula una 2 molécula de oxido de mercurio sólido se descomponen o dividen
para formar 2 moléculas de mercurio y una de oxigeno, las cuales son más sencillas que la
primera.
REACCION DE DESPAZAMIENTO O SUTITUCION: En este tipo de reacción, un
elemento libre sustituye y libera a otro elemento presente en un compuesto, su ecuación
general es:
CuSO4 + Fe! FeSO4 + Cu
En esta reacción un mol de sulfato de cobre con 1 mol de hierro para formar sulfato de
hierro y cobre
REACCION DE DOBLE SUTITUCION O DOBLE DESPLAZAMIENTO: Son
aquellas reacciones que se dan por intercambio de átomos entre los reactivos
AB + CD----------------- AC + BD
Por Ejemplo:
K2S + MgSO4 ! K2SO4 + MgS
En esta reacción 1 mol de sulfuro de potasio reaccionan con sulfato de magnesio para
formar sulfato de potasio y sulfuro de magnesio.
Es difícil encontrar reacciones inorgánicas comunes que puedan clasificarse correctamente
como de doble sustitución.
Reacciones de la química orgánica
Respecto a las reacciones de la orgánica, nos referimos a ellas teniendo como base a
diferentes tipos de compuestos como alcanos, alquenos, alquinos, alcoholes,
aldehídos, cetonas, etc.; que encuentran su clasificación, reactividad y/o propiedades
químicas en el grupo funcional que contienen y este último será el responsable de los
cambios en la estructura y composición de la materia. Entre los grupos funcionales más
importantes tenemos a los dobles y triples enlaces y a los grupos hidroxilo, carbonilo y
nitro.
Fenómeno químico
Se llama fenómeno químico a los sucesos observables y posibles de ser medidos en los
cuales las sustancias intervinientes cambian su composición química al combinarse entre sí.
A nivel subatómico las reacciones químicas implican una interacción que se produce a
nivel de los átomos de valencia llamados electrones de los átomos (enlace químico) de las
sustancias intervinientes.
En estos fenómenos, no se conserva la sustancia original, se transforma su materia,
manifiesta energía, no se observa a simple vista y son irreversibles en su mayoría.
La sustancia sufre modificaciones irreversibles, por ejemplo: Un papel al ser quemado no
se puede regresar a su estado original. Las cenizas resultantes fueron parte del papel
original, y han sido alteradas químicamente.
Balanceo de ecuaciones químicas
Una reacción química es la manifestación de un cambio en la materia y la isla de un
fenómeno químico. A su expresión gráfica se le da el nombre de ecuación química, en la
cual, se expresan en la primera parte los reactivos y en la segunda los productos de la
reacción.
A + B C + D
Reactivos Productos
Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen diversos métodos. En todo el
objetivo que se persigue es que la ecuación química cumpla con la ley de la conservación
de la materia.
Métodos
Balanceo de ecuaciones por el método de Tanteo
El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tengan los
átomos en la misma cantidad, recordando que en
H2SO4 hay 2 Hidrógenos 1 Azufre y 4 Oxígenos
5H2SO4 hay 10 Hidrógenos 5 azufres y 20 Oxígenos
Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo necesiten,
pero no se cambian los subíndices.
Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación
H2O + N2O5 NHO3
Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O). Para ello, con
solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno.
H2O + N2O5 2 NHO3
Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos Nitrógenos en el primer
miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo miembro (2 NHO3)
Para el Oxigeno en el agua (H2O) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico (N2O5) nos dan un
total de seis Oxígenos. Igual que (2 NHO3)
Balanceo de ecuaciones por el método de Redox (Oxido reducción)
En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce.
Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia
de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz, calor,
electricidad, etc.)
Para balancear una reacción por este método, se deben considerar los siguiente pasos
1) Determinar los números de oxidación de los diferentes compuestos que existen en la
ecuación.
Para determinar los números de oxidación de una sustancia, se tendrá en cuenta lo
siguiente:
En una formula siempre existen en la misma cantidad los números de oxidación positivos
y negativos
El Hidrogeno casi siempre trabaja con +1, a acepción los hidruros de los hidruros donde
trabaja con -1
El Oxigeno casi siempre trabaja con -2
Todo elemento que se encuentre solo, no unido a otro, tiene numero de oxidación 0
2) Una vez determinados los números de oxidación, se analiza elemento por elemento,
comparando el primer miembro de la ecuación con el segundo, para ver que elemento
químico cambia sus números de oxidación
0 0 +3 -2
Fe + O2 Fe2O3
Los elementos que cambian su número de oxidación son el Fierro y el Oxigeno, ya que el
Oxigeno pasa de 0 a -2 Y el Fierro de 0 a +3
3) se comparan los números de los elementos que variaron, en la escala de Oxido-
reducción
0 0 +3 -2
Fe + O2 Fe2O3
El fierro oxida en 3 y el Oxigeno reduce en 2
4) Si el elemento que se oxida o se reduce tiene numero de oxidación 0 , se multiplican
los números oxidados o reducidos por el subíndice del elemento que tenga numero de
oxidación 0
Fierro se oxida en 3 x 1 = 3
Oxigeno se reduce en 2 x 2 = 4
5) Los números que resultaron se cruzan, es decir el numero del elemento que se oxido
se pone al que se reduce y viceversa
4Fe + 3O2 2Fe2O3
Los números obtenidos finalmente se ponen como coeficientes en el miembro de la
ecuación que tenga más términos y de ahí se continua balanceando la ecuación por el
método de tanteo
Balanceo de ecuaciones por el método algebraico
Este método está basado en la aplicación del álgebra. Para balancear ecuaciones se deben
considerar los siguientes puntos
1) A cada formula de la ecuación se le asigna una literal y a la flecha de reacción el signo
de igual. Ejemplo:
Fe + O2 Fe2O3
A B C
2) Para cada elemento químico de la ecuación, se plantea una ecuación algebraica
Para el Fierro A = 2C
Para el Oxigeno 2B = 3C
3) Este método permite asignarle un valor (el que uno desee) a la letra que aparece en la
mayoría de las ecuaciones algebraicas, en este caso la C
Por lo tanto si C = 2
Si resolvemos la primera ecuación algebraica, tendremos:
2B = 3C
2B = 3(2)
B = 6/2
B = 3
Los resultados obtenidos por este método algebraico son
A = 4
B = 3
C = 2
Estos valores los escribimos como coeficientes en las formulas que les
corresponden a cada literal de la ecuación química, quedando balanceada la
ecuación
4Fe + 3O2 2 Fe2O3
Ecuaciones termoquímicas
Las ecuaciones químicas casi siempre expresan solamente la transformación material que
constituye el proceso químico, no indican nada sobre el intercambio de energía que tiene
lugar. Las ecuaciones químicas se completan escribiendo en el segundo miembro el calor
de reacción como si fuera otro producto formado en el proceso
NaOH+HClNaCl+H2O+Q
Como el calor de reacción depende del estado físico de las sustancias que intervienen en la
reacción y de la temperatura y presión a que se realiza también habrá que especificar estos
parámetros.
En termoquímica en vez de condiciones normales se consideran las condiciones estándar
que son P=1atm y temperatura del laboratorio T=25ºC=298.16 K. este tipo de ecuaciones se
llaman ecuaciones termoquímicas.
H2SO4 (aq) + Zn(s) ZnSO4 (aq) + H2 (g) +37.64Kcal
2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l) + 136.64 Kcal
La unión del H2 con el O2 para formar agua se denominaría reacción de formación que
generalmente se refieren a la formación de un mol de sustancia.
H2 + ½ O2 H2O + 68.32 Kcal
El calor desprendido o absorbido en este tipo de reacciones se denomina calor de
formación, es característico de cada sustancia.
Los cuerpos de formación exotérmica son estables mientras que los que se forman con
absorción de calor (endotérmicos) son estables.
C2H6O (l) + 3 O2 (g) 2 CO2 + 3 H2O + 328.00 Kcal
El calor desprendido en la combustión de un mol de un compuesto orgánico se denomina
calor de combustión.
H2O (l) H2O (g) - 10.52 Kcal
El calor absorbido en la vaporización de un mol de un líquido se llama calor de
vaporización.
Entalpia de las reacciones químicas
Las reacciones químicas tienen casi siempre lugar en la atmosfera luego son a presión
constante. La entalpia es una función de estado y cuando un sistema evoluciona desde un
estado inicial 1 a un estado final 2 se tendrá que H=H2-H1=Qp.
En el caso de una reacción química el estado inicial son los reactivos que intervienen y el
estado final son los productos obtenidos por lo tanto la variación de entalpia.
Hreaccion = Hproductos - Hreactivos
Ocurrirá que cuando Hproductos>HreactivosHreaccion>0 será una reacción endotérmica
En el caso de que Hprocutos<HreactivosHreaccion< 0 será una reacción exotérmica
Hay que diferenciar los casos en que escribamos una reacción como ecuación termoquímica
o como proceso a presión constante.
Por ejemplo tenemos la reacción de la combustión del carbon.
C(s) + O2 (g) CO2 (g)
En el caso de que lo escribamos como ecuación termoquímica seria.
C(s) + O2 (g) CO2 (g) + 393.5 KJ/mol
Son dos formas de expresar el mismo proceso exotermico en el primer caso el calor aparece
como un término más de la reacción. En el segundo caso se recurre a una función de estado.
Ag(s) + ½ Cl2 (g) AgCl (s); H=-127 KJ/mol
Ag(s) + ½ Cl2 (g) AgCl (s) + 127 KJ/mol
½ N2 (g) + ½O2 (g) NO (g); H=90.29 KJ/mol
½ N2 (g) + ½ O2 (g) NO (g) - 90.29KJ/mol
Entalpia de formación
un determinado compuesto puede intervenir en multitud de reacciones pero su entalpia solo
se calcula en una de ellas que es su reacción de formación a partir de sus elementos en sus
correspondientes estados de agregación (solido, liquido y gaseoso) a presión de 1 atm y a
298 K a esta entalpia se la llama entalpia estándar.
Por convenio se consideran nulas las entalpias correspondientes a todos los elementos
químicos en su forma más estable y en las condiciones estándar. Las entalpias de formación
cuando se forma un mol de compuesto a partir de los elementos que los constituyen en su
estado de agregación más estable y en condiciones estándar.
La mayoría de los calores de formación en condiciones estándar son negativos lo que indica
que estos procesos en su mayor parte son exotérmicos (H<0).
En la descomposición de compuestos ya formados y estables se necesita calor y por tanto
son endotérmicos (H>0).
<Calculo de las entalpias de reacción
Se calculan siempre a partir de las entalpias de formación en condiciones estándar de las
sustancias que intervienen en ellas. Se designa Hºr
La entalpia de reacción es igual:
Hºr = npHºfprodu - nrHºfreactivos
Es igual a la diferencia entre la suma de las entalpias de formación correspondientes al
número de moles de los productos menos la suma de las entalpias de formación
correspondientes al número de moles de los reactivos que desaparecen en la reacción.
Ley de Hess
El calor que interviene en una transformación química es el mismo tanto si la reacción se
verifica directamente en una sola etapa como si se realiza indirectamente en varias etapas.
De otra manera; la cantidad de calor desarrollada en una reacción química depende
solamente de los estados inicial y final siendo independiente de los estados intermedios.
H= H1+ H2+ H3=Qp
En la realidad la ley de Hess es exacta solamente si se refiere al calor de reacción a presión
constante o a volumen constante ya que solamente en estos casos la variación de entalpia o
de energía interna en estos casos la variación de entalpia o de energía interna depende
únicamente de los estados inicial y final en otros casos no sería exacta.
La ley de Hess permite tratar las ecuaciones termoquímicas como ecuaciones algebraicas es
decir pueden sumarse o restarse multiplicarlas por algún numero y simplificar para obtener
la ecuación deseada y con ella el calor de reacción que deseemos calcular, este método se
utiliza para calcular los calores de formación que no pueden determinarse directamente.
Entalpia o calor de combustión
Es la energía térmica desprendida cuando un mol de sustancia (arde) completamente en
oxigeno a presión de una atmosfera vendría expresado por la formula:
Hºc= npHºcproductos - nrHºcreactivos
Entalpia de disociación o de enlace
Es la energía necesaria para romper los enlaces existentes en un mol de sustancia en sus
átomos constituyentes
Hºd=enlaces rotos - enlaces formados
Entalpia de enlace es la variación de entalpia en condiciones estándar que acompaña a la
reacción de formación de un mol de enlaces a partir de los átomos aislados en estado
gaseoso. Estas entalpias serian iguales que las anteriores pero positivas.
Entropía molar estándar
Sabemos que la entropía es una función de estado y no puede conocerse su valor absoluto
sino solamente su variación en un proceso. Se llama entropía molar estándar Sº a la
entropía de un mol de sustancia a la presión de una atmosfera y a 25ºC de temperatura.
Los valores de Sº se expresan normalmente en J/mol k. en las tablas vemos que la entropía
de los gases es mucho mayor que la de los sólidos ya que hay mayor desorden en sus
partículas. Mientras que las de los líquidos son intermedia.
Variación de la entropía en las reacciones
Como en una reacción desaparecen una serie de sustancias y se forman otras de
propiedades diferentes en su trascurso habrá una variación de entropía en condiciones
estándar la entropía de una reacción se calcula a partir de los valores de las entropías
molares estándar de los reactivos y de los productos.