nomenclaturainorganicabasicamr

REACCIONES QUMICAS

Los elementos qumicos reaccionan constantemente formando nuevas sustancias.

El funcionamiento de nuestro cuerpo depende en gran parte de las mltiples reacciones que all se efectan.

Las reacciones qumicas se representan mediante ecuaciones:

Donde A y B son los reactivos, es decir, las sustancias que van a reaccionar entre s. C es el producto, es decir, la sustancia que se obtiene de la reaccin qumica. Los productos siempre van a la derecha. Veamos un tipo de reaccin que puede ocurrir en la naturaleza:

(Sodio de Hidrxido Hidrogeno Agua Sodio2NaOH H O2H 2Na22)

En esta reaccin se observan dos nmeros en la primera parte de la frmula, estos son los coeficientes e indican el nmero de tomos o molculas que participan en la reaccin. Esta reaccin se lee: 2 tomos de sodio reaccionan con dos molculas de agua para producir una molcula de hidrgeno y 2 molculas de hidrxido de sodio.

Las reacciones qumicas pueden ser: Exotrmicas: Cuando en la reaccin se libera energa. Por ejemplo, en la respiracin celular, a nivel de las mitocondrias el oxgeno entra en contacto con la glucosa para producir la energa que empleamos en diversas actividades. Este proceso puede resumirse en la ecuacin:

Endotrmicas: Cuando en la reaccin se absorbe energa. Un ejemplo de reaccin endotrmica se presenta cuando el magnesio se calienta para producir xido de magnesio:

CLASIFICACIN DE LAS REACCIONES

REACCIONES DE ADICIN

Las reacciones de adicin se pueden representar de la siguiente forma:

En este tipo de reacciones se unen dos elementos o compuestos (X y Y) para formar un nuevo compuesto (XY).

Ejemplos:

REACCIONES DE SUSTITUCIN

La ecuacin general de este tipo de reacciones es:

Se tiene un compuesto (XY) el cual reacciona con otro compuesto o elemento (Z), en donde Z tiende a unirse con X desplazando o sustituyendo a Y.

Ejemplos:

REACCIONES DE DESCOMPOSICIN

Las reacciones de descomposicin presentan la siguiente ecuacin general:

En estas reacciones se tiene un compuesto (XY) que, por la accin de la temperatura o algn catalizador, se transforma en compuestos ms sencillos o en los elementos que le constituyen (X y Z).

Ejemplos:

Una reaccin qumica ocurre cuando dos sustancias o ms entran en contacto para formar otras nuevas. Una reaccin consta de varias partes:

En trminos de energa, existen reacciones: Exotrmicas: Se libera energa. Endotrmicas: Se absorbe energa.

Clasificacin de las reacciones:

FUNCIONES QUMICAS

Los elementos qumicos se combinan entre s formando una gran cantidad de compuestos. Para su estudio es necesario agruparlos por familias o funciones qumicas. Cada funcin qumica posee un tomo o un grupo de tomos que son quienes determinan sus propiedades fsicas y qumicas. Ese paquete recibe el nombre de grupo funcional.

En el siguiente cuadro se resumen algunas funciones qumicas con sus respectivos grupos funcionales.

FUNCION

GRUPO FUNCIONAL

OXIDO

O-2

BASE HIDROXIDO

OH-1

ACIDO (hidrcido)

H+1

LOS XIDOS

Los xidos resultan de la combinacin de cualquier elemento con el oxgeno.

Cuando una puntilla est en contacto con la humedad adquiere una coloracin caf. Si la comparamos con una puntilla normal, se observa una notoria diferencia en sus propiedades fsicas. Qu le sucedi a la puntilla? Decimos que se oxid. La puntilla expuesta al aire se ha combinado con el oxgeno y ha formado el xido de hierro (puntilla oxidada).

La oxidacin es un fenmeno que se observa a diario. Si se corta una manzana en dos, pasado cierto tiempo la manzana adquiere una coloracin oscura. Esa coloracin se debe a que el oxgeno del aire entra en contacto con los taninos de la manzana y forman un xido.

NOMBRES DADOS A LOS XIDOS

Los xidos se nombran anteponiendo la palabra xido al nombre del elemento.

Por ejemplo: K2O: xido de potasio. CaO: xido de calcio. BeO: xido de berilio. MgO: xido de magnesio. En los ejemplos anteriores, el oxgeno se ha combinado con elementos metlicos. El resultado de esta combinacin es un xido bsico. Los elementos Li, Ba, Sr, Rb y Ra, pueden formar un solo xido. Otros elementos pueden formar varios xidos. Por ejemplo el hierro forma dos xidos FeO (xido ferroso) y el Fe2O3 (xido frrico). .

HIDRXIDOS O BASES

Se forman cuando los xidos bsicos se combinan con el agua. As:

NOMBRES DADOS A LAS BASES

El grupo funcional de los hidrxido s o bases es OH-1 As, al disolverse un xido bsico con el agua se forma una base.

Los hidrxidos se nombran anteponiendo la palabra hidrxido al nombre del metal, as:

Mg(OH)2:Hidrxido de magnesio. NaOH: Hidrxido de sodio. Ca(OH)2: Hidrxido de calcio.

RbOH: Hidrxido de rubidio.

OBTENCIN DE CIDOS HIDRCIDOS

La combinacin de los no metales de los grupos VI y VII con el hidrgeno da como resultado los cidos hidrcidos.

En el siguiente cuadro se indica cmo se obtienen algunos de ellos:

NO METAL +

HIDROGENO

ACIDO (hidrcido)

Flor (F2)

H2

2HF

Azufre (S)

H2

H2S

Cloro (Cl2)

H2

2HCl

Bromo (Br2)

H2

2HBr

NOMBRES DADOS A LOS CIDOS HIDRCIDOS

Para nombrar los cidos hidrcidos se escribe la palabra cido seguida del nombre del no metal con la terminacin hdrico, ejemplo:

LAS SALES HALOIDEAS

Una sal haloidea es el producto de la unin qumica de un hidrxido o base con un cido hidrcido. Algunos ejemplos son los siguientes:

Estas reacciones por medio de las cuales se obtiene una sal y agua se denominan reacciones de neutralizacin.

NOMBRES DADOS A LAS SALES HALOIDEAS

Para nombrar una sal haloidea se escribe el nombre del halgeno con la terminacin "uro", seguido de la preposicin "de" y el nombre del metal.

La palabra halgeno sigrfica "productor de sal". Con ella se identifica a los elementos del grupo 7 de la tabla peridica.

EL OXGENO, siempre en los cidos trabaja con -2, lo que quiere decir que tiende a captar 2 electrones. Corno en la molcula hay 4 oxgenos en total, las cargas negativas aportadas por los oxgenos son 8.

EL HIDRGENO tiene siempre corno estado de oxidacin +1, lo que quiere decir, que tiende a ceder un electrn. Y corno en la molcula hay dos hidrgenos en total los electrones cedidos son 2. Por tanto, hay dos cargas positivas, una por cada tomo de hidrgeno.

EL AZUFRE nivelar las cargas, ya que es l quien tiene la posibilidad de enlazarse utilizando diferente cantidad de electrones. En este caso corno hay 8 cargas negativas, es decir, la demanda de ocho electrones por parte del oxgeno y los dos hidrgenos aportan slo dos electrones, entonces, el azufre aporta los seis faltantes; as el azufre trabaja en esta molcula con +6. De esta manera las cargas se nivelan y la molcula es neutra.

Para entender mejor por qu algunos elementos trabajan con diferente cantidad de electrones segn sea el caso, observemos:

El H2SO3 Que retomando los conceptos de nomenclatura, se llama cido sulfuroso, porque trabaja con estado de oxidacin diferente al cido sulfrico, tiene dos hidrgenos que siguen teniendo la tendencia cada uno, a aportar un electrn, por lo que siguen aportando 2 electrones. Pero ntese que aunque el oxgeno sigue con su tendencia a atraer dos electrones, en esta molcula solamente hay 3 tomos de oxgeno, lo que quiere decir que en total hay seis cargas negativas. Corno el hidrgeno ya aport dos, entonces el azufre slo tendr que aportar las 4 que faltan, por lo que el azufre en esta molcula trabaja con +4:

Para el xito del balanceo de una ecuacin, tambin es importante manejar el concepto de mol, que es la unidad con la que trabaja la comunidad cientfica, para referirse a la cantidad de sustancia que corresponde a la suma de los pesos atmicos de todos los tomos que aparecen en la frmula molecular pero tornada en gramos. As un mal de H20 equivale en peso a la suma en gramos de los pesos atmicos de los dos tomos de hidrgeno y el tomo de oxgeno:

Es as como tambin a partir del balanceo, podemos saber cuntos gramos podemos obtener de un determinado compuesto o cunto reactivo necesitamos. De aqu la importancia del balanceo.

MTODOS PARA BALANCEAR ECUACIONES

MTODO DE TANTEO

Es el ms sencillo para balancear ecuaciones. Se utiliza en reacciones elementales y consiste en colocar coeficientes a cada sustancia hasta lograr tener igual nmero de tomos en reactivos y productos.

En este mtodo se debe seguir un orden: primero se balancea el metal, luego el no metal, el oxgeno y por ltimo el hidrgeno.

Ejemplo 1:

Balancear la siguiente ecuacin por el mtodo de tanteo:

En primer lugar determinamos el nmero de tomos de magnesio y de oxgeno en reactivos y en productos:

N de Atomos de

En los reactivos

En los productos

Magnesio (Mg)

1

1

Oxigeno (O)

2

1

MAGNESIO: hay 1 tomo en los reactivos y 1 tomo en los productos.

OXGENO: hay 2 tomos en los reactivos y 1 tomo en los productos. Debemos igualar en reactivos y productos la cantidad de oxgeno. Esto se logra, colocando el coeficiente 2 en la molcula del producto que contiene el oxgeno, as:

Notemos que al colocar este coeficiente se afecta la cantidad de tomos de magnesia: hay 2 tomos de magnesio en los productos, mientras que slo hay 1 tomo de magnesio en los reactivos. Para igualar estas cantidades basta nicamente, escribir el coeficiente 2 al magnesio en los reactivos. La ecuacin quedar as:

Ahora las cantidades de magnesio y de oxgeno son iguales en reactivos y productos. La ecuacin est balanceada.

BALANCEO POR EL MTODO DE XIDO-REDUCCIN

Estas reacciones de xido reduccin se caracterizan por presentar transferencia de electrones, por lo que hay cambios en los nmeros de oxidacin. En esta transferencia, mientras unos tomos pierden electrones, hay otros que los ganan. El principio fundamental, se basa en que la cantidad de electrones perdidos, debe ser exactamente igual a la cantidad de los electrones ganados.

No todos los miembros de la reaccin, presentan cambios en sus estados de oxidacin. Por ello slo se trabaja en el balanceo con aquellos que presentaron dicho cambio. Y se trabaja con trminos que distingan a cada uno de los participantes en el proceso, as:

Nombre del Factor

Cambio de Electrones

Cambio en el

Numero de Oxidacin

Oxidacin

Accin de Ceder Electrones

Aumenta

Reduccin

Accin de Ganar Electrones

Disminuye

Agente Oxidante

Elemento que Gana Electrones

Disminuye

Agente Reductor

Elemento que Pierde Electrones

Aumenta

Sustancia Oxidada

Sustancia que Cede Electrones

Aumenta

Sustancia Reducida

Sustancia que Gana Electrones

Disminuye

Ejemplo:

Balancear la siguiente ecuacin identificando todos los factores que se muestran en la tabla:

Solucin: Se determinan los nmeros de oxidacin de cada tomo:

Se identifican los tomos cuyo nmero de oxidacin cambia.

Como puedes ver los tomos cuyo nmero de oxidacin cambia son el nitrgeno y el azufre.

El nitrgeno pasa de un nmero de oxidacin +5a un nmero de oxidacin +2.Es decir, al compuesto que contiene el nitrgeno le ocurre el fenmeno de reduccin. En consecuencia es el agente oxidante y la sustancia reducida.

El azufre cambia su nmero de oxidacin de -2 a 0. Al compuesto que lo contiene le ocurre el fenmeno de oxidacin, es el agente reductor y la sustancia oxidada.

BALANCEO:

Se establece en una ecuacin la cantidad de electrones perdidos y ganados.

Como en una reaccin, la cantidad de electrones perdidos debe ser igual a la cantidad de electrones ganados, se igualan, cruzando el valor de electrones de cada ecuacin:

En la ecuacin inicial arreglamos los coeficientes, segn estos resultados:

Se verifica si la ecuacin queda balanceada. Al observar, notamos que los nicos tomos que no estn balanceados son el hidrgeno y el oxgeno. Entonces, los balanceamos por tanteo, as:

1. En los siguientes ejemplos identifica los reactivos, los productos, los coeficientes y los subndices. Explica cuntas molculas y tomos hay en cada caso.

2. Clasifica las siguientes reacciones segn si son de adicin, sustitucin y descomposicin. Identifica los reactivos, los productos, los coeficientes y los nombres de cada compuesto.

3. Completa las siguientes frases con una de las palabras que aparecen en el parntesis.

a. El grupo de tomos que determina las propiedades fsicas y qumicas de una familia de compuestos se llama _______________________.

b. Los ______________resultan de la combinacin de cualquier elemento con el oxigeno.

c. Un ______________ se forma mediante la combinacin del oxigeno con un metal.

4. Escribe el nombre de los siguientes compuestos:

5. Completa las ecuaciones para obtener cada una de las sales:

6. Explica con tus propias palabras:

a. En qu consiste la ley de la conservacin de la masa?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b. Qu indica el nmero de oxidacin?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Balancea por el mtodo del tanteo las siguientes reacciones qumicas:

8. El balanceo es una forma de aplicar la ley de la conservacin de la masa.

Juan Manuel quiere comprobar la ley de la conservacin de la masa. Para ello pesa un trozo de madera. Luego procede a quemar la madera (reaccin de combustin). Al finalizar la reaccin, es decir cuando el trozo de madera se ha quemado totalmente, pesa las cenizas de madera. El resultado del peso es menor que el de la madera sin combustionar. Juan piensa, entonces, que la ley en este caso no se ha cumplido. Ayuda a Juan Manuel a explicar lo sucedido.

a. Por qu el peso de la ceniza no es el mismo que el del trozo de madera al comienzo?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b. Hay otros productos en la reaccin que Juan no tuvo en cuenta

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

c. Cul es su hiptesis sobre lo sucedido (argumentar)

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Realiza la ecuacin que ilustre la reaccin anterior

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

10. Escribe la formula de los siguientes compuestos

a. OXIDO DE HIERRO (II):________________________________

b. ACIDO SULFURICO:__________________________________

c. HIDROXIDO DE SODIO:_______________________________

d. OXIDO CUPROSO:___________________________________

11. Escribe los nombres de los siguientes compuestos

COMPUESTOS

FUNCION QUIMICA

SO2

HCl

H2SO4

Ba(OH)2

MgCl2

Fe(OH)3

MnO2

CaO

12. En los siguientes ejemplos identifica los reactivos, los productos, los coeficientes y los subndices. Escribe los nombres de cada compuesto. Explica cuntas molculas y tomos hay en cada caso:

13. Clasifica las reacciones del punto anterior segn si son de adicin, sustitucin o de descomposicin.

TIPO DE REACCION

ECUACION

Adicin o sntesis

Sustitucin

Descomposicin

14. Teniendo en cuenta los conocimientos adquiridos en la unidad resuelve los siguientes cuestionamientos:

a. El alka - seltzer es un producto utilizado en casa, para contrarrestar la acidez estomacal. El fundamento de su reaccin se debe a su composicin qumica.

b. Menciona dos posibles explicaciones de su efecto en nuestro organismo.

c. Qu componentes debe tener este producto para anular la acidez del estmago?

En el estmago se encuentra algn cido? Qu cido se encuentra en el estomago, y cul es el compuesto del cual est hecho el alka - seltzer

Magnesio

de

Oxido

Oxgeno

Magnesio

2MgO

O

2Mg

2

+

XY

Y

X

+

2

2

2

2

2

2

2

Ca(OH)

O

H

CaO

O

2H

O

2H

CO

O

C

+

+

+

Y

XZ

XY

+

+

Z

2

2

4

4

2

2

2

2

O

H

BaSO

SO

H

BaO

H

ZnCl

2HCl

Zn

+

+

+

+

Z

X

XZ

+

2

2

2

2

3

O

2H

O

2H

3O

2KCl

2KClO

+

+

Productos

Reactivos

C

B

A

+

Z

X

XZ

:

cin

Descomposi

Y

XZ

Z

XY

:

n

Sustituci

XY

Y

X

:

Adicin

+

+

+

+

2

2

2

2

2

2

Mg(OH)

O

H

MgO

2KOH

O

H

O

K

2LiOH

O

H

O

Li

+

+

+

Calcio

de

Hidrxido

Agua

Calcio

de

Oxido

2

2

Ca(OH)

O

H

CaO

+

S

H

F

-

H

HF

2

co

Fluorhdri

Acido

o

Sulfhdric

Acido

O

H

KF

HF

KOH

2

+

+

O

H

NaCl

HCl

NaOH

2

+

+

O

H

BeI

HI

OH

Be

2

2

2

2

)

(

+

+

O

H

CaBr

HBr

OH

Ca

2

2

2

2

)

(

+

+

2

4

6

1

2

-

+

+

O

S

H

3

2

SO

H

gramo

H

1

gramos

atomosH

2

2

gramos

O

16

gramos

O

molH

18

1

2

C

B

A

+

MgO

O

Mg

2

+

MgO

O

Mg

+

2

MgO

O

Mg

2

2

+

O

H

S

NO

S

H

HNO

2

2

3

+

+

+

2

1

2

0

2

2

2

1

2

2

3

5

1

-

+

-

+

-

+

-

+

+

+

+

+

O

H

S

O

N

S

H

O

N

H

2

5

+

+

N

N

0

2

S

S

-

0

2

2

5

2

3

S

e

S

N

e

N

-

+

-

-

+

-

+

0

2

2

5

0

2

2

5

3

6

3

2

6

2

______

__________

)

2

(

3

)

3

(

2

S

S

N

N

S

S

N

N

e

e

e

e

-

+

-

+

-

-

+

-

+

-

-

+

-

+

O

H

S

NO

S

H

HNO

2

2

3

3

2

3

2

+

+

+

Agua

Carbnico

Gas

Oxigeno

Glucosa

energia

O

H

CO

O

O

H

C

2

2

2

6

12

6

+

+

+

O

H

S

NO

S

H

HNO

2

2

3

4

3

2

3

2

+

+

+

_________

__________

__________

:

________

__________

__________

:

_________

__________

__________

:

_____

__________

__________

:

)

(

2

2

2

)

(

2

2

2

2

2

2

O

H

BaCl

HCl

OH

Ba

NOMBRES

O

H

BaCl

HCl

OH

Ba

+

+

Cl

de

y

Ba

de

tomos

hay

BaCl

compuesto

el

En

O

de

y

Ba

de

tomos

hay

OH

Ba

compuesto

el

En

hay

O

H

de

Moleculas

hay

BaCl

de

Moleculas

hay

HCl

de

Moleculas

hay

OH

Ba

de

Moleculas

y

son

productos

Los

y

son

reactivos

Los

_________

_______

:

_________

_______

:

)

(

____

__________

__________

:

____

__________

__________

:

____

__________

__________

:

____

__________

__________

:

)

(

__

__________

__

__________

:

__

__________

__

__________

:

2

2

2

2

2

O

de

y

Hg

de

tomos

hay

HgO

compuesto

el

En

hay

O

de

Moleculas

hay

Hg

de

Moleculas

hay

HgO

de

Moleculas

y

son

productos

Los

es

reactivo

El

Hg

HgO

Nombres

O

Hg

HgO

_________

_______

:

____

__________

__________

:

____

__________

__________

:

____

__________

__________

:

__

__________

__

__________

:

_____

__________

:

__

__________

__

__________

2

2

2

+

_________

__________

__________

2

4

4

.

_______

__________

__________

__________

.

_

__________

__________

__________

.

______

__________

__________

__________

2

2

.

2

2

2

3

4

2

2

3

2

4

4

2

2

O

O

H

NO

HNO

d

SO

H

O

H

SO

c

H

ZnSO

SO

H

Zn

b

MgO

O

Mg

a

+

+

+

+

+

+

+

_________

__________

____

__________

_______

__________

____

__________

_________

__________

___

__________

______

__________

______

__________

3

2

2

4

2

NO

BaBr

NaOH

NaBr

HCl

MgCl

SO

H

KI

O

H

BaBr

d

O

H

NaBr

c

O

H

MgCl

b

O

H

KI

a

2

2

2

2

2

2

________

________

.

________

________

.

________

________

.

________

________

.

+

+

+

+

+

+

+

+

_________

__________

__________

.

_________

__________

__________

.

_________

__________

__________

.

2

2

3

2

2

2

S

H

FeCl

FeS

HCl

c

AlCl

Cl

Al

b

H

ZnCl

HCl

Zn

a

+

+

+

+

+

_________

__________

__________

__________

2

2

.

_________

__________

__________

__________

)

(

.

_________

__________

__________

__________

2

2

)

(

.

2

2

2

2

2

2

O

Hg

HgO

c

OH

Ca

O

H

CaO

b

O

H

BaCl

HCl

OH

Ba

a

+

+

+

+