ESCUELA:
PONENTE:
BIMESTRE:
QUÍMICA
CICLO:
GESTIÓN AMBIENTAL
II BIMESTRE
Ing. Verónica Cueva
ABRIL – AGOSTO 2007
TEMASTEMAS
Reacciones Químicas
Estequiometría
Gases
Soluciones
Equilibrio Químico
Química Orgánica
Reacciones Químicas
Estequiometría
Gases
Soluciones
Equilibrio Químico
Química Orgánica
“Proceso mediante el cual las sustancias sufren cambios fundamentales de identidad”“Proceso mediante el cual las sustancias sufren cambios fundamentales de identidad”
Sustancias reaccionantes _ Productos de la reacción
2HCl + Ca(OH) 2 _ CaCl2 + 2H 2O
Reacciones Químicas y Ecuaciones Químicas
Ecuaciones Químicas Balanceadas
Cómo escribirlasCómo escribirlas
Saber las fórmulas correctas de los reactivos y
productos.
Escribirla correctamente.
Escoger el método adecuado.
Saber las fórmulas correctas de los reactivos y
productos.
Escribirla correctamente.
Escoger el método adecuado.
Métodos de Ajuste:Métodos de Ajuste:
Por tanteo: (en reacciones sencillas) Por tanteo: (en reacciones sencillas)
Método de Tanteo Método de Tanteo
1. Escribimos correctamente la ecuación.2. Igualamos la ecuación tomando en cuenta el siguiente orden:
- Los no metales que no sean O- Los metales:- El hidrógeno:- El oxígeno:
3. Ecuación balanceada
Métodos de Ajuste:Métodos de Ajuste:
Por óxido- reducción: (conceptos claros de oxidación y reducción)
Por óxido- reducción: (conceptos claros de oxidación y reducción)
Método de Oxido-ReducciónMétodo de Oxido-Reducción
El número en que se oxida o se reduce unEl número en que se oxida o se reduce un
elemento en una reacción está dado porelemento en una reacción está dado por
la siguiente escala:la siguiente escala:
El número en que se oxida o se reduce unEl número en que se oxida o se reduce un
elemento en una reacción está dado porelemento en una reacción está dado por
la siguiente escala:la siguiente escala:
Método de Oxido-ReducciónMétodo de Oxido-Reducción
1. Se escribe correctamente la ecuación.
2. Se indica la valencia en cada uno de los elementos que intervienen en la reacción.
3. Se identifica los elementos en los cuales ha existido variación de su valencia.
4. Se observa que sustancia está actuando como oxidante y cual como reductora.
5. Se determina el número de valencias oxidadas o reducidas.
6. El Nº de valencias oxidadas, ponemos como coeficiente del oxidante, y el Nº de valencias reducidas como coeficiente del reductor.
7.Es necesario ubicar también los coeficientes para los productos en donde se encuentra los elementos que ha habido variación en su valencia.
8. La ecuación no se encuentra balanceada. Igualamos todos los átomos por el método de simple inspección.
Método de Oxido-Reducción
( ) OHNONOCuCuHNO 2233 42338 ++→+
Métodos de Ajuste:Métodos de Ajuste:
Método algebraico:(en reacciones más complejas) Método algebraico:(en reacciones más complejas)
Método AlgebraicoMétodo Algebraico
Sean a, b, c y d los coeficientes (Nº de moles) de los respectivos reactivos y productos. a HBr + b Fe c FeBr3 + d H2H) a = 2d Br) a = 3c Fe) b = c
Resolver el sistema de ecuaciones Multiplicando todos los valores por el denominador Se simplifican los coeficientes Por tanto la ecuación ajustada será:
6 HBr +2 Fe 2 FeBr3 + 3 H2
a HBr + b Fe c FeBr3 + d H2H) a = 2d
Br) a = 3c Fe) b = c
6 HBr +2 Fe 2 FeBr3 + 3 H2
Reacciones Químicas
Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones
SíntesisSíntesis: A + B C SíntesisSíntesis: A + B C 2 H2 + O2 2 H2O2 H2 + O2 2 H2O
Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones
DescomposiciónDescomposiciónSimple: A B + C
Mediante reactivo:AB + C AC + BC
DescomposiciónDescomposiciónSimple: A B + C
Mediante reactivo:AB + C AC + BC
CaCO3 CaO + CO2
2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2
CaCO3 CaO + CO2
2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2
Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones
SustituciónSustitución (desplazamiento):
AB + C AC + B
SustituciónSustitución (desplazamiento):
AB + C AC + B PbO + C CO + PbPbO + C CO + Pb
Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones
Doble sustituciónDoble sustitución (doble desplazamiento):AB + CD AC + BD
Doble sustituciónDoble sustitución (doble desplazamiento):AB + CD AC + BD
HCl + NaOH NaCl + H2OHCl + NaOH NaCl + H2O
ESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIA
Conversiones mol - gramoConversiones mol - gramo
Para convertir en moles (n) los gramos (m) de cualquier sustancia sólo hay que dividir por la masa molecular (M) de dicha sustancia:
¿Cuántos moles hay en 24.5 g de (H2SO4)? Ya sabemos que el peso molecular es de 98 g/mol:Rta= 0.25 mol de H2SO4
Para convertir en moles (n) los gramos (m) de cualquier sustancia sólo hay que dividir por la masa molecular (M) de dicha sustancia:
¿Cuántos moles hay en 24.5 g de (H2SO4)? Ya sabemos que el peso molecular es de 98 g/mol:Rta= 0.25 mol de H2SO4
Reactivo LimitanteReactivo Limitante
El reactivo que se consume totalmente durante la reacción, por lo tanto la reacción sólo tendrá lugar hasta que se consuma éste, quedando el otro (u otros) reactivo en exceso.
El reactivo que se consume totalmente durante la reacción, por lo tanto la reacción sólo tendrá lugar hasta que se consuma éste, quedando el otro (u otros) reactivo en exceso.
Rendimiento teórico y porcentualRendimiento teórico y porcentual
El Rendimiento Teórico es una cantidad máxima, que en muchas ocasiones no se alcanza, pues las reacciones químicas no siempre se completan. Por ello, la cantidad de producto obtenida experimentalmente suele ser menor que la calculada teóricamente.
El Rendimiento Teórico es una cantidad máxima, que en muchas ocasiones no se alcanza, pues las reacciones químicas no siempre se completan. Por ello, la cantidad de producto obtenida experimentalmente suele ser menor que la calculada teóricamente.
Rendimiento teórico y porcentualRendimiento teórico y porcentual
Por ello, se define el Rendimiento Porcentual como el cociente entre la cantidad de producto obtenida y el rendimiento teórico.
Por ello, se define el Rendimiento Porcentual como el cociente entre la cantidad de producto obtenida y el rendimiento teórico.
GASESGASES
Propiedades de los gasesPropiedades de los gases
Ocupa todo el volumen de cualquier espacio cerrado
Su volumen varía al variar la temperatura y la presión
Puede comprimirse aplicando una fuerza externa
Ocupa todo el volumen de cualquier espacio cerrado
Su volumen varía al variar la temperatura y la presión
Puede comprimirse aplicando una fuerza externa
Leyes de los gasesLeyes de los gases
Ley de Boyle
Ley de Charles- Gay Lussac
Ley de Avogadro
Ley de Dalton
Ley de Boyle
Ley de Charles- Gay Lussac
Ley de Avogadro
Ley de Dalton
Ley de Boyle (1662)Ley de Boyle (1662)
El volumen de los gases (vapores) disminuye cuando se someten a una mayor presión, a temperatura constante
El cambio de volumen es inversamente proporcional al cambio de presión.
El volumen de los gases (vapores) disminuye cuando se someten a una mayor presión, a temperatura constante
El cambio de volumen es inversamente proporcional al cambio de presión.
Ley de Charles (1787)-GayLussac (1802)
Ley de Charles (1787)-GayLussac (1802)
Los cambios de temperatura hacen variar el volumen de un gas sometido a una presión constante.
A mayor temperatura, el volumen también será mayor.
Los cambios de temperatura hacen variar el volumen de un gas sometido a una presión constante.
A mayor temperatura, el volumen también será mayor.
Ley de Avogadro (1811)Ley de Avogadro (1811)
Una mol de gas contiene 6.023 x 1023 Una mol de gas a cero °C y 1 atm de presión ocupa 22.4L
Volúmenes iguales de cualquier gas contienen el mismo número de moléculas si la temperatura y la presión son constantes: V/n = ctte
Una mol de gas contiene 6.023 x 1023 Una mol de gas a cero °C y 1 atm de presión ocupa 22.4L
Volúmenes iguales de cualquier gas contienen el mismo número de moléculas si la temperatura y la presión son constantes: V/n = ctte
Ley de DaltonLey de Dalton
En las mezclas de gases, cada uno de ellos contribuye de igual forma a la presión que ejerce sobre las paredes del recipiente
La presión total es la suma de las presiones individuales que cada gas ejercería si estuviera sólo y ocupara el mismo volumen
En las mezclas de gases, cada uno de ellos contribuye de igual forma a la presión que ejerce sobre las paredes del recipiente
La presión total es la suma de las presiones individuales que cada gas ejercería si estuviera sólo y ocupara el mismo volumen
PT = Σi Pi
Ley General del estadogaseoso
Ley General del estadogaseoso
La Ley general del estado gaseoso es la suma de las leyes de Boyle, Charles y Avogadro.
Su expresión matemática es:
PV = nRT
La Ley general del estado gaseoso es la suma de las leyes de Boyle, Charles y Avogadro.
Su expresión matemática es:
PV = nRT
Ley de los gases idealesLey de los gases ideales
nRTPV =Número de moles
Constante de los gasesKmollatmR
KmolJR
º/082.0
º/3143.8
⋅==
kNR A=
Númerode Avogadro
Constante deBoltzmann
KJk /10831.1 23−×=
231023.6 ×=AN
SOLUCIONESSOLUCIONES
¿Qué son?¿Qué son?
Son mezclas homogéneas de dos o más sustancias que intervienen en proporciones variables.
Por ejemplo: Se disuelve sal en agua
Son mezclas homogéneas de dos o más sustancias que intervienen en proporciones variables.
Por ejemplo: Se disuelve sal en agua
Unidades de Tanto por CientoUnidades de Tanto por Ciento
Porciento Masa a Masa Se abrevia %(w/w) y %(p/p) Usualmente se usa en reactivos comerciales. Las unidades de masa deben ser las mismas en ambas
partes de la ecuación.
Porciento Masa a Masa Se abrevia %(w/w) y %(p/p) Usualmente se usa en reactivos comerciales. Las unidades de masa deben ser las mismas en ambas
partes de la ecuación.
%( / )tan
p pmasa de subs cia
masa total= ×100
Unidades de Tanto por CientoUnidades de Tanto por Ciento
Porciento Masa a Volumen Se abrevia %(w/v) y %(p/v) Usualmente se usa en soluciones preparadas en el
laboratorio. Las unidades de masa deben ser de la misma magnitud
que las de volumen: g/mL; Kg/L, etc.
Porciento Masa a Volumen Se abrevia %(w/v) y %(p/v) Usualmente se usa en soluciones preparadas en el
laboratorio. Las unidades de masa deben ser de la misma magnitud
que las de volumen: g/mL; Kg/L, etc.
%( / )tan
p vmasa de subs cia
volumen total= ×100
Unidades de Tanto por CientoUnidades de Tanto por Ciento
Porciento Volumen a Volumen Se abrevia %(v/v) Usualmente se usa en reactivos comerciales donde la
substancia es un líquido. Las unidades de volumen deben ser las mismas en
ambas partes de la ecuación.
Porciento Volumen a Volumen Se abrevia %(v/v) Usualmente se usa en reactivos comerciales donde la
substancia es un líquido. Las unidades de volumen deben ser las mismas en
ambas partes de la ecuación.
%( / )tan
v vvolumen de subs cia
volumen total= ×100
Ejemplo de unidades de Tanto por CientoEjemplo de unidades de Tanto por Ciento
Una botella de vino tinto tiene 13.0 %(v/v) etanol. Calcule el volumen de Etanol en la botella de vino (750 mL).
Una botella de vino tinto tiene 13.0 %(v/v) etanol. Calcule el volumen de Etanol en la botella de vino (750 mL).
13 0750
100
13 0 750
100
. % ( / )tan
( ).
v vvolumen de E ol
mL
Volumen mLmL
= ×
=×
=
Unidades de MolaridadUnidades de Molaridad
Molaridad se refiere a la concentración de una especie molecular o a un ion.
Molaridad se refiere a la concentración de una especie molecular o a un ion.
Mmoles de subs cia
Volumen de Solucion en Litros
molesmasa de subs cia
peso formula o peso molecular
=
=
tan
tan
Ejemplo de DilusiónEjemplo de Dilusión
Calcule el volumen de HNO3 concentrado (16.0 M) que se requiere para preparar 5.00 L de solución 0.200 M.
Calcule el volumen de HNO3 concentrado (16.0 M) que se requiere para preparar 5.00 L de solución 0.200 M.
16 0 500 0 200
500 0 200
16 0
1
1
. . .
. .
.Re
M V L M
VL M
Msultado en Litros
× = ×
=×
=
VELOCIDAD DE REACCIÓN Y EQUILIBRIO CONSTANTE
VELOCIDAD DE REACCIÓN Y EQUILIBRIO CONSTANTE
QUÍMICA ORGÁNICAQUÍMICA ORGÁNICA
Tipos de enlace
Enlace simple: Los 4 pares de electrones se comparten con cuatro átomos distintos.Ejemplo: CH4, CH3–CH3
Enlace doble: Hay 2 pares electrónicos compartidos con el mismo átomo. Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O
Enlace triple: Hay 3 pares electrónicos compartidos con el mismo átomo.Ejemplo: HCCH, CH3–CN
Principales grupos funcionalesPrincipales grupos funcionales
Función Nom. grupo
Grupo Nom.(princ.)
Nom.(secund)
Ácido carboxílico
carboxilo R–COOH ácido …oico
carboxi (incluye C)
Éster éster R–COOR’ …ato de …ilo
…oxicarbonil
Amida amido R–CONR’R amida amido
Nitrilo nitrilo R–CN nitrilo ciano (incluye C)
Aldehído carbonilo R–CH=O …al formil (incluye C)
Cetona carbonilo R–CO–R’ …ona oxo
Alcohol hidroxilo R–OH …ol hidroxi
Fenol fenol –C6H5OH …fenol hidroxifenil
Principales grupos funcionalesPrincipales grupos funcionalesFunción Nom.
grupoGrupo Nom.(princ.) Nom
(sec)
Amina (primaria) (secundaria) (terciaria)
Amino “ “
R–NH2
R–NHR’R–NR’R’’
…ilamina…il…ilamina…il…il…ilamina
amino
Éter Oxi R–O–R’ …il…iléter oxi…il
Hidr. etilénico alqueno C=C …eno …en
Hidr. acetilénico alquino CC …ino Ino (sufijo)
Nitrocompuestro Nitro R–NO2 nitro… nitro
Haluro halógeno R–X X… X
Radical alquilo R– …il …il