Canvis químics
-
Upload
tcasalisintes -
Category
Education
-
view
3.726 -
download
3
Transcript of Canvis químics
UD 6: CANVIS QUÍMICS
Tònia Casalí
1
CONTINGUTS:
• Reaccions i equacions químiques•Ajust de reaccions químiques• Introducció al concepte de mol•Estequiometria de la reacció química• Lleis fonamentals de la química• Cálculs estequiomètrics• Tipus de reaccions•Reaccions i Energia•Velocitat de reacció
2
OBJECTIUS:• Identificar i diferenciar canvis físics i químics en la vida quotidiana.• Descriure les característiques d'algunes reaccions químiques d'interès i citar-ne exemples: oxidació,combustió, respiració, descomposició i síntesi. Experimentar en canvis químics.• Representar les reaccions químiques mitjançant equacions químiques, interpretar la informació que aquestes aporten i realitzar càlculs estequiomètrics.• Conèixer la llei de conservació de la massa i aplicar-la.• Saber calcular massa molecular d'un compost a partir de les masses atòmiques.• Introduir el concepte de mol com a unitat de la quantitat de substància i emprar-lo en alguns càlculs estequiomètrics i en dissolucions.
3
6.1 REACCIONS I EQUACIONS QUÍMIQUESCanvis físics: aquells en que no varia la naturalesa de la substància
Alguns exemples:
•
4
4
Canvis químics:Processos on es modifica la naturalesa de les substàncies.
També s’anomenen reaccions químiques.Desapareixen unes substàncies (els reactius) i se’n formen unes de
noves (els productes)amb propietats diferents.
REACTIUS PRODUCTES
Alguns exemples:
5
5
6
6
7
7
Les reaccions químiques no succeeixen només en els laboratoris, són fenòmens molt corrents en la vida diària. Del següent llistat de transformacions, identifica quines sí són reaccions químiques:
fregir un ourespirar
tallar un paperInflar una roda
Canvi químic: es trenquen enllaços
de les proteïnes
canvi físic: no canvia la
naturalesa
Canvi químic:reacciona l’oxigen amb la glucosa per produir diòexid de carboni, aigua i energia en forma d’ATP
canvi físic: no canvia la naturalesa
Activitats inicials:
8
8
Una reacció química està acompanyada per algun d’aquest fets
9
9
En una reacció química es trenquen enllaços i se’n formen de nous
En tota reacció química:• Les molècules dels reactius xoquen entre si.• Es trenquen enllaços dels reactius• Es formen enllaços nous de molècules dels productes
10
10
11
11
Les equacions químiques són la manera de representar les reaccions químiques.Per exemple l'hidrogen gas (H2) pot reaccionar amb oxigen gas (O2) per donar aigua (H20).L'equació química per aquesta reacció s'escriu:
El "+" es llegeix com "reacciona amb"La fletxa significa "produeix".
Les fórmules químiques a l'esquerra de la fletxa representen les substàncies de partida anomenades reactius.A la dreta de la fletxa hi ha les fórmules químiques de les substàncies produïdes anomenades productes.
Els números al costat de les fórmules són els coeficients (el coeficient 1 s'omet).
12
12
Com ajustar equacions químiques?
Ajustar:1.L'hidrogen està ajustat en els dos membres de l'equació.2.Per ajustar l'oxigen, hem d'afegir el coeficient dos al aigua. Això fa que tinguem a la dreta de l'equació quatre àtoms d'hidrogen
3.Per ajustar definitivament, afegim un coeficient dos al hidrogen.
2 molècules d'hidrogen + 1 molècula d'oxigen ⇒ 2 molècules d'aigua
6.2 AJUST DE REACCIONS QUÍMIQUESAjustar una equació química és posar els coeficients necessàris per tal
que el nombre d’àtoms de cada tipus sigui el mateix als reactius que als productes.
13
13
Un altre exemple:
14
14
El propà C3H8 , és un combustible gasos que s'utilitza com a alternativa al gas natural.L'equació que representa la combustió és:
Ajusta la reacció:
1r. Ajustem els carbonis
2n. Ajustem els hidrògens
3r. Ajustem els oxigens
3 45
15
15
Completa cada una de les reaccions químiques amb el coeficient estequiomètric que falta
22
2 24
2 23
16
16
6.3 INTRODUCCIÓ AL CONCEPTE DE MOL
Un cop definit el concepte de molècula (unitat anterior) com l’agrupació mínima d’àtoms que representa un compost, vàrem veure que en podíem calcular la seva massa molecular
La unitat de massa atòmica és massa petita per poder-la utilitzar en la pràctica. No es pot mesurar en una balança la massa d’un àtom. Per això necessitem un factor que ens permeti passar de massa atòmica a una unitat pràctica que es pugui mesurar.necessitem una unitat de quantitat de matèria.
Aquesta unitat es denomina MOL17
17
Què és un mol?Un mol és la quantitat de matèria que conté 6,022x1023 partícules
exemple: un mol de diferents elements:
és el número d’Avogadro6,022x1023
pàgina 139 del llibre de text
18
18
La massa molar és la massa molecular expressada en grams
Exemple:
La massa d’un mol de CO és 28 grams
La massa d’una molècula de CO és 28 uma
19
19
Per què és tan important el mol?
El mol és una de les unitats fonamentals en el sistema internacional (SI) i probablement la unitat més característica en química, ja que és molt util perque ens permet comptar el nombre d’àtoms o molècules que hi ha en una determianda massa de substància.
Això és bàsic ja que les substàncies reaccionen amb unes proporcions definides.Per exemple, 2 molècules d’hidrogen reaccionen amb una molècula d’oxigen per produir dues molècules d’aigua
20
20
Així, sempre que volem obtenir aigua amb aquesta reacció, el nombre de molècules d’hidrogen ha de ser el doble que les d’oxigen.Però això com ho podem quantificar? Per això utilitzam el mol.
Així, podem dir que 2 mols d’hidrogen reaccionen amb un d’oxigen per produir-ne dos d’aigua
Un mol d’hidrogen conté el mateix nombre de molècules que un mol d’oxigen i sabem que hi ha d’haver el doble de partícules d’hidrogen que d’oxigen.
21
21
A partir del concepte de mol, podem veure que es compleix la llei de Conservació de la massa. (Llei de Lavoisier): pàg. 137 del llibre de text
6.4 LLEIS FONAMENTALS DE LA QUÍMICA
4g 32 g 36 g
En una reacció quimica, la suma de la massa dels reactius és igual a la suma de la massa dels productes
22Exercici 8 pàg. 150
22
Sempre que dos elements o més es combinen per formar un mateix compost, ho fan en una proporció de masses constant
Llei de les proporcions definides ( o llei de Proust)
23
Els cotxes utilitzen benzina, C7H12, com a combustible.a. Escriu i ajusta la reacció de combustió de la benzina suposant
que hi ha prou oxigen.
b. Tenint en compte la lleis de proporcions definides, omple el següent requadre:
massa benzina C7H12 massa Oxigen O2
96 g
144 g
320 g
480 g
EXERCICS: llibre de text pàg 150 ex 8fotocpòpies ex 11 a 19.
24
6.6 CÀLCULS ESTEQUIOMÈTRICS
Ara estudiarem la estequiometria, és a dir la mesura dels elements. És la part de la Química que s’encarrega de l’estudi quantitatiu de les reaccions químiques
Una equació química ens dóna informació a diferents nivells:
Es tracta de realitzar càlculs numèrics per determinar les quantitats de substàncies implicades en una reacció
25
26
Donada la següent reacció:
6 PbO + O2 ----> 2 Pb3O4
Dades:
1 mol de PbO = 207,2 g; 1 mol de O2 = 32 g; 1 mol de Pb3 O4 = 685,6 g
Calcula la massa de Pb3O4 que s’obtindrà a partir de 1500 g de PbO.
Per la reacció 2SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g):
a) Quants grams d’oxigen calen per reaccionar amb 16g de SO2?
b) Quants grams de SO3 s’obtindran en aquest cas?
27
6.7 TIPUS DE REACCIONS
Reaccions de combustió:
Reacció d’una substància (combustible) amb l’oxigen (O2). Les combustions van acompanyades de despreniment d’energia en forma de calor (reaccions exotèrmiques) i avegades de llum
Combustible + oxigen diòxid de carboni + aigua
28
Reaccions àcid base:
Són reaccions a on els reactius són un àcid i una base; i els productes una sal i aigua.
HCl + KOH KCl + H2O
HCl és l’àcid clorhídric; que reacciona amb hidròxid de sodi KOH (una base) i produeixen clorur de potassi (sal) i aigua
Reaccions d’oxidació:
Reaccions en les quals una substància perd electrons.Entre elles hi ha l’oxidació de metall. La substància formada es diu òxid. Algunes oxidacions són molt lentes i no s’observa despreniment d’energia, però altres sí.
4Fe + 3O2 2Fe2O3
29
6.8 VELOCITAT DE REACCIONS
La velocitat de reacció depèn de:
1.Concentració dels reactius ; com més concentració més xocs i per tant major velocitat
2.Superfície de contacte entre sòlids ( pols més ràpid que un tros gran)
30
3.La temperatura (més velocitat de les molècules i per tant més xocs)
Dins la nevera els aliments no es fan malbé tan ràpid.
4.Presència d’un catalitzador ( ex: enzims)
31