Reacciones químicas

Reacciones químicas

Reacciones químicas y ecuaciones químicas

Reacción química es un proceso en el cual una sustancia o sustancias cambian para formar una o mas sustancias nuevas

Ecuación química es la forma de representar una reacción química utilizando símbolos químicos

H2 + O2 H20

El H2 y O2 se conocen como reactivos que son las sustancias iniciales en una reacción.El H20 es el producto, es decir la sustancia formada como resultado de la reacción química.

Símbolos en las reacciones

Clasificación de reacciones

De acuerdo con el proceso quimico De acuerdo con la energía involucrada De acuerdo con el sentido de

desplazamiento

Clasificación de acuerdo al tipo de proceso químico

Composición o síntesisCuando se unen dos o mas sustancias para formar otra sustancia cuyas moléculas son el resultado de una reagrupación de átomos de los reactivos

2H2 + O2 2H2O

Reacción de descomposición o análisis

Ocurre cuando a partir de un compuesto se producen dos o mas sustancias con la ayuda de calor o electricidad

CaCO3 CaO + CO2

Reacción de desplazamiento o sustitución

En estas reacciones un elemento sustituye y libera a otro elemento presente en el compuesto menos activo en un compuesto

2NaI + Br2 2NaBr + I2

Reacción de intercambio o doble sustituciónAl reaccionar dos compuestos intercambian elementos y se producen dos nuevos compuestos habiendo así un intercambio de átomos entre los reactantes.  Estas reacciones ocurren en solución, es decir, que al menos uno de los reactantes debe estar en solución acuosa.

HCl + NaOH NaCl + H2O

Reacciones de CombustiónEstas reacciones ocurren cuando un

hidrocarburo orgánico se combina con el oxígeno, formando agua y dióxido de carbono como productos de la reacción y liberando grandes cantidades de energía. 

 C6H12O6  + O2    H2O + CO2

Reacciones de acuerdo con la energía involucrada

Reacciones exotérmicas que son aquellas que ocurren con desprendimiento de calor. En ellas la energía de los reactivos es mayor que la energía que poseen los productos

C(s) + O2(g) → CO2(g) + CalorC(s) + O2(g) → CO2(g) + 94 Kcal

Reacciones endotérmicasSon reacciones que absorben o requieren calor

del entorno para llevarse a cabo. En estas la energía de los reactivos es menor que la energía de los productos.

CaCO3 + calor → CaO + CO2CaCO3 + 42.52 kcal → CaO + CO2

Reacciones de acuerdo con el sentido de desplazamiento

Reacciones irreversibles son aquellas en las cuales los reactivos se convierten en productos, sin que estos formen reactivos nuevamente. Estas reacciones se completan una vez que se agota uno de los reactivos y se indican con una flecha, →, que indica el sentido de desplazamiento.

CH4 + O2 → CO2 + H2O + calor

Reacciones reversibles son aquellas en las que los reactivos se convierten en productos y estos a su vez se convierten en reactivos, estas reacciones entonces nunca se completan y se indican con una doble flecha, .⇄

N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)⇄

Reacciones de oxidorreducción (redox)

Estas reacciones se caracterizan porque en ellas hay átomos que pierden y otros que ganan electrones, por tanto ocurren cambios en los números de oxidación de los átomos al pasar de reactivos a productos

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 

OxidaciónProceso químico en el que se pierden electrones. Al producirse la oxidación ocurre un aumento en el estado de oxidación de algunos átomos.Reducción es un proceso químico en el que se ganan electrones lo que conlleva a una disminución en el estado de oxidación.

Estequiometria

es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los  reactivos  y productos en el transcurso de una reacción química

Leyes de la estequiometria

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA DE LAVOISIERen una reacción química, la suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción (la materia ni se crea ni se destruye solo se transforma).

LEY DE PROUST O DE LAS PROPORCIONES CONSTANTESPara formar un determinado compuesto, dos o más elementos químicos se unen siempre en la misma proporción

LEY DE DALTON O DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLESPuede ocurrir que dos elementos se combinen entre sí para dar lugar a varios compuestos

´

Los cálculos estequiométricos se basan en las relaciones fijas de combinación que hay entre las sustancias en las reacciones químicas balanceadas.

Estas relaciones están indicadas por los subíndices numéricos que aparecen en las fórmulas y por los coeficientes.

Este tipo de cálculos es muy importante y se utilizan en la producción de las sustancias químicas en la industria.

Los cálculos estequiométricos requieren una unidad química que relacione las masas de los reactantes con las masas de los productos. Esta unidad química es el ml

Masa Atómica

Numero de electrones, protones y neutrones que contiene un átomo.

Es la masa de un átomo en unidades de masa atómica (uma)

Para determinarla se hace a través de métodos experimentales en relación con la masa de otro átomo

Masa atómica

Una Unidad de masa atómica (uma) se define como una masa exactamente igual a un doceavo de la masa del átomo de carbono 12.

El carbono 12 tiene 6 protones y 6 neutrones y se utiliza como el átomo de referencia.

Masa atómica promedio

es masa promedio de la mezcla natural de los isótopos del elemento que estamos determinando.

esta masa es la que se da en la tabla periódica

Por lo tanto existen átomos de C con masa 12 y átomos de C con masa 13.00335

Mol

Para describir una cantidad de átomos se utiliza una unidad especial denominada MOL

Un mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas) como átomos hay exactamente en 12 g del isótopo de carbono 12

Numero de Avogadro

el numero real de átomos en 12 g de carbono-12 se determina experimentalmente y se denomina numero de Avogadro y es igual a:

nA= 6.0221367X1023

= 6.022X1023

es el numero de átomos que se encuentra en un mol de un elemento

Masa Molar

Es la masa en g o kg de 1 mol de unidades (átomos o moléculas) de una sustancia.

La masa molar en gramoses igual a la masa atómica en umas.

Experimentalmente se ha determinado que un mol de átomos de C-12 tiene una masa de 12 g y contiene 6.022X1023

12 g de C-12 = 1 mol de átomos de C-12 1 mol de átomos de C-12= 6.022X1023atomos C-12

Masa Molecular

La masa molecular es la suma de las masas atómicas (uma en una molécula)

A partir de la masa molecular se puede calcular la masa molar de una molécula o de un compuesto.

masa molar(gramos) = masa molecular(uma)

Para determinar el número de moles de una sustancia se tiene entonces la siguiente formula:

n = m/MDonde:n= numero de molesm= masa del compuesto (o elemento)M= peso molecular o peso atómico

Composición Porcentual (centesimal) de los compuestos

Es el porcentaje en masa de cada elemento presente en un compuesto.

Se obtiene al dividir la masa de cada elemento contenida en n numero de átomos del compuesto entre la masa molar del compuesto multiplicado por 100

% X elemento= n (masa molar del elemento) X 100% masa molar del compuesto