Reacciones qumicas

Reacciones qumicas

APRENDIZAJE 2

Qumica General OPM 301 Operaciones MinerasProfesora: Catalina Chvez RodriguezAbril 2015Reacciones qumicasCONTENIDOS:

REACCIONES QUMICAS - Ecuacin qumica - Balance de ecuaciones qumicas - Reactivo limitante

REACCIONES DE OXIDO REDUCCIN - Nmero de oxidacin - Principales estados de oxidacin - Conceptos de oxidacin y reduccin - Tipos de reacciones Redox - Balanceo de Ecuaciones de xido reduccin: Mtodo del Ion-electrn

Reacciones qumicasQu es una reaccin qumica?

Son aquellas en donde existe una transformacin en su estructura molecular y sus enlaces en un producto.

Reacciones qumicasCmo se llama la representacin simblica de estas reacciones??

ECUACIN QUMICA !!

H2 + O2 H2O

Qu es lo que sucede cuando el oxgeno gaseoso s combina con el hidrgeno gaseoso? SE GENERA H2OReacciones qumicasConsideraciones:El signo + significa REACCIONA CONLa flecha significa PRODUCE

Por lo tanto la ecuacin anterior se lee as:Hidrgeno molecular reacciona con oxgeno molecular para producir agua

La reaccin suele ocurrir de izquierda a derechaLa reaccin debe cumplirse la LEY DE CONSERVACIN DE LA MASA, que dice:La materia no se crea ni se destruye, slo se transformaReacciones qumicasLo anterior quiere decir que deben existir la misma cantidad de tomos y molculas a ambos lados de la ecuacin y por lo tanto deben balancearse de tal forma que quede la misma cantidad de tomos antes y despus de la reaccin.

Reacciones qumicasEscritura de las reacciones qumicas

aH2 + bO2 cH2O Donde:Reactivos: aquellos que se requieren para que ocurra la reaccin y estn al lado izquierdo de la ecuacin.

Productos: Es lo que se forma debido a la reaccin qumica y estn al lado derecho de la ecuacin.Reacciones qumicasCoeficiente estequiomtrico: Nmero que va delante del compuesto (a,b,c).

Subndice: Es el nmero que nos dice cuntas molculas o tomos hay presentes

Reactivos Productos

A veces se anotan los estados fsicos de los reactivos y productos mediante las abreviaturas (s), (l), (g) como por ejemplo:

Reacciones qumicas2CO (g) + O2 (g) 2CO2 (g)2P (s) + 3Cl2 (g) 2PCl3 (l)

Tambin se escriben las ecuaciones para representar un proceso fsico:H2O (l) H2O (g)

O para escribir un proceso de disolucin o solucin en agua por ejemplo H20NaCl (s) NaCl (ac)Reacciones qumicasEjemplo 4Fe (s) + 3O2 (g) 2Fe2O3 (s)

Una reaccin qumica solo describe un cambio de tipo global en cuanto a nmero de molculas, tomos o iones hay antes y despus de ocurrida la reaccin. No dice como se forman los productos, ni el tiempo que demora la reaccin.

Reacciones qumicasBalance de ecuacionesEsta se puede hacer a travs de los siguientes pasos:

Se indican todos los reactivos y productos y se escriben sus frmulas correctas al lado izquierdo de la ecuacin para los reactivos y al lado derecho para los productos.

Se balancea la ecuacin probando con coeficientes tales que igualen en nmero a cada tomo a ambos lados de la ecuacin. No se pueden cambiar los subndices.

Se verifica quela ecuacin est bien balanceada.Reacciones qumicasEjemplos: (Balancear)

KClO3 KCl + O2

C2H6 + CO2 H2O

Al + 02 Al2O3

NH3 + O2 NO + H2O

Reacciones qumicasREACTIVO LIMITANTEEs al reactivo que se consume primero en una reaccin, dado que la mxima cantidad de producto depender exclusivamente de este reactivo. Cuando se acaba no se puede formar ms producto.

Los otros reactivos presentes en cantidades mayores que el reactivo limitante se llaman REACTIVOS EN EXCESO.

Analoga hombres y mujeresReacciones qumicasEjemploS (l) + 3F2 (g) SF6 (g)

1 mol de azufre reacciona con 3 moles de flor molecular para formar 1 mol de hexafluoruro de azufre.

Supongamos que ahora voy a agregar 4 moles de S y 20 moles de F2 . Cuntos moles de F2 reaccionarn?

Si 1 mol de S 3 moles de F24 moles de S x

Reacciones qumicasRealizando una simple regla de 3 entonces podemos saber el resultado. Luego se necesitan 12 moles de F2 y tengo 20, por lo tanto sabemos que F2 est en exceso y el azufre es el limitante.

Otra manera de hacerlo: Determinar cuantos moles de azufre necesito para hacer reaccionar 20 moles de F2 , entonces

1 mol de S 3 moles de F2X moles de S 20 moles de F2Reacciones qumicasLuego, se necesitan 6,7 moles de S pero como solo tengo 4 entonces llego a la misma conclusin: S es mi reactivo limitante.Reacciones qumicasREACCIONES DE OXIDO REDUCCION

De gran importancia. Abarcan desde la combustin de combustibles fsiles hasta la accin de agentes blanqueadores domsticos. La mayora de ls agentes metlicos y no metlicos se obtienen a partir de procesos de oxidacin y reduccin.

Nmero de oxidacin o Estado de oxidacin E.O:Es la carga que tendra un tomo en un amolcula si los electrones fuesen transferidos completamente. Por o tanto se dice que:

Oxido reduccion

Oxido reduccionUn elemento se oxida si aumenta su nmero de oxidacin en una reaccin

Un elemento se reduce si disminuye su nmero de oxidacin

Por lo tanto el concepto de nmero de oxidacin se utiliza para poder ayudar al seguimiento de los electrones de estas reacciones.

Oxido reduccionReglas para asignar los nmeros de oxidacin a los elementos:Todos los elementos en estado neutro tienen E.O =0Para todos los iones compuestos de 1 solo tomo el E.O es igual a la carga de su ion. As Li =+1, Ba+2 = +2, Fe +3 = +3 y as.Todos los metales alcalinos tienen nmero de oxidacin +1Todos los alcalinos trreos tienen un E.O= +2El E.O del oxgeno es -2 en la mayoria de los compuestos a excepcin de los perxidos que es -1El flor siempre tienen E.O= -1EL H tiene E.O -1 en hidruros metlicos y +1 en el resto de los casos.Los metales formando parte de molculas tienen E.O positivosEn una molcula neutra la suma de todos los E.O de todos los tomos debe ser cero y en el caso de los iones debe ser igual a su carga elctrica.

Oxido reduccionEjemplos:

A) Asgnese nmeros de oxidacin a todos los elementos de los siguientes compuestos y iones:

Li2OPF3HNO3Cr2o72-B) Calcular el estado de oxidacin del S en ZnSO4, donde E.O (Zn)= +2 y O=-2

Oxido reduccionPor lo tanto cuando se hable de :

Oxidacin: Es el aumento en el nmero de oxidacin (prdida de electrones)

Reduccin: Disminucin en el nmero de oxidacin (ganancia de electrones

Oxido reduccionTipos de reacciones Redox:Reacciones de combustin

Reacciones de descomposicin

Reacciones de desplazamiento (ejemplos pizarra) Desplazamiento de hidrgeno Desplazamiento metlico Desplazamiento halgeno - Reacciones de desproporcin o dismutacin Oxido reduccionBalance de ecuaciones de xido reduccin

Mtodo del ion-electrnLa reaccin global se divide en dos semirreacciones, una para la oxidacin y otra para la reduccin. Las ecuaciones de las 2 semirreacciones e balancean por separado y se suman para dar a la ecuacin global balanceada.

Ejemplo:Fe2+ + Cr2O72- Fe3+ + Cr3+Oxido reduccionPaso a paso:Escrbase el esquema de la reaccin en forma inica. Seprese la ecuacin en 2 semi reacciones.Balancese los tomos en cada una de las semirreacciones por separado. Para reacciones en medio acido, agregar H2O para balancear los tomos de O y H+ para balancear los tomos de hidrgeno.Agregar electrones a uno de los lados de la ecuacin de semirreaccin para balancear las cargas. Luego debo tener la misma cantidad de electrones en ambas semirreacciones para cancelarse posteriormente.Oxido reduccionPaso a paso

4) Sumar las dos semireacciones y balancear la ecuacin final por inspeccin.

5) Verificar que la ecuacin contenga el mismo tipo y nmero de tomos y el mismo nmero de cargas a ambos lados de la ecuacin.

Oxido reduccionEjercicios:Escrbase una ecuacin inica balanceada que muestre la oxidacin del ion yoduro (I-) por el ion permanganato (MnO4-) para producir xido de manganeso MnO2 en ion yodato (IO3- ) en una solucin neutra o ligeramente bsica.