reacciones quÍmicas sq2011
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para los de quimica una buena explicacionTRANSCRIPT
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SOCIEDAD QUÍMICA DEL PERÚ
AUDITORIO DE LA SOCIEDAD QUÍMICA DEL PERÚ20 DE ENERO DEL 2011
AÑO INTERNACIONAL DE LA QUÍMICA
“Química, nuestra vida, nuestro futuro”
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CURSO:
“ENFOQUE MODERNO DE LA QUÍMICA BÁSICA EN EL AÑO INTERNACIONAL DE LA QUÍMICA”
Auditorio de la SQP.17 – 22 de enero del 2011
CATEDRÁTICOS DE LA UNMSM
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TEMA:
“REACCIONES QUÍMICAS”
Auditorio de la SQP.20 de enero del 2011
Quím. Elizabeth Deza Martí.
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REACCIONES REACCIONES QUÍMICASQUÍMICAS
REACCIONES REACCIONES QUÍMICASQUÍMICAS
http://upcommons.upc.edu/video/handle/2099.2/1197http://hdl.handle.net/2099.2/1197
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Reacciones Químicas
• La reacción química es proceso en el cual una sustancia (o sustancias) cambia para formar una o más sustancias nuevas.
• Una forma estándar para representarlas
es por medio de ecuaciones químicas.
• Una ecuación química utiliza símbolos químicos para mostrar qué sucede durante una reacción química.
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Reacciones Químicas
• Cuanto mayor sea su conocimiento en química, mayor será su habilidad en predecir los productos de reacciones químicas.
• Al escribir ecuaciones químicas, se debe:
Determinar cuáles serán los productos. Escribir la fórmula correcta para todos los
reaccionantes y los productos. Balancear la ecuación e indicar el estado
físico de cada sustancia.
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Estado físico de las sustancias:
(g) para un gas: CO2(g)
(l) para un líquido: H2O(l)
(s) para un sólido: FeS(s)
(ac) para una sustancia en solución acuosa:NaCl(ac)
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Reacciones Químicas
• Las reacciones químicas se representan en una forma concisa mediante ecuaciones químicas. Por ejm.
Zn(s) + 2HCl(ac) ZnCl2(ac) + H2(g)
Reactantes Productos
• Generalmente al balancear ecuaciones se utilizan números enteros como coeficientes.
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reactivos productos
Tres maneras de representar la reacción de H2 con O2 para formar H2O
Dos moléculas de hidrógeno Una molécula de oxígeno Dos moléculas de agua
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Cómo “leer” las ecuaciones químicas
2 Mg(s) + O2(g) 2 MgO(s)
2 átomos Mg + 1 molécula O2 2 unidades de la fórmula MgO
2 moles Mg + 1 mol O2 2 moles de MgO
48,6 gramos Mg + 32,0 gramos O2 80,6 g de MgO
2 gramos de Mg + 1 gramo de O2 2 gramos de MgO
¡NO ES!
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Balance de ecuaciones químicas
En general el balance de una ecuación química se verifica mediante los siguientes pasos:
• Balancee primeramente, los elementos que aparecen en sólo un compuesto en cada lado de la ecuación.
• Balancee los elementos libres al final.
• Balancee los grupos poliatómicos sin cambiarlos.
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• Se pueden utilizar coeficientes fraccionarios que al final del proceso son convertidos en enteros por una simple multiplicación.
• Revise que tengan el mismo número de átomos en ambos lados de la ecuación.
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Clasificación de las reacciones químicas
Se han considerado los siguientes tipos de reacciones:
• Combinación, adición o síntesis• Descomposición • Desplazamiento simple• Doble desplazamiento
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14
Combinación
Descomposición
Simple Desplazamiento
Doble Desplazamiento
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Combinación, adición o síntesis
A + B AB
Mg(s) + Br2(ac) MgBr2 (ac)
Magnesio Bromo Bromuro de magnesio
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Descomposición
A B A + B
2HgO(s) Δ 2Hg(l ) + O2 (g)
Oxido de mercurio (II) Mercurio Oxígeno
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Simple Desplazamiento• A + BC AC + B
a) Desplazamiento de hidrógeno
• Zn(s) + 2HCl(ac) ZnCl2 (ac) + H2 (g)
Zinc Ácido Cloruro de Hidrógeno clorhídrico Zinc
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18
Simple Desplazamiento
b) Desplazamiento de metal
2Al(s) + Fe2O3(s) Al2O3(l) + 2Fe(l)Aluminio Trióxido de Trióxido de Hierro
dihierro aluminio
Para predecir si en realidad va a ocurrir una reacción de desplazamiento de un metal o de hidrógeno es necesario referirse a la serie de actividad.
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Serie de Actividad
• Es una lista de los elementos en orden decreciente de su reactividad o capacidad para reaccionar químicamente en solución acuosa.
• Los elementos más activos aparecen en la parte superior de la tabla y la reactividad disminuye a medida que se desciende de la lista.
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• En condiciones ordinarias, cada elemento de la tabla puede sustituir a cualquier elemento que aparezca debajo del mismo al tomar parte de una reacción de sustitución simple.
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Serie de ActividadMETALES NO METALESLitio FluorPotasio CloroBario BromoCalcio YodoSodioMagnesioAluminioCincCromoHierroCadmioCobaltoNíquelEstañoPlomoHidrógenoCobreMercurioPlataOro
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Simple Desplazamiento
c) Desplazamiento de halógenos
Los halógenos más ligeros desplazan a los más pesados de sus sales.
F2 > Cl2 > Br2 > I2
Br2(l) + 2KI(ac) 2KBr(ac) + I2(s)
Bromo Yoduro de Bromuro de Yodo
Potasio Potasio
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Doble Desplazamiento o Metátesis
• A+B- + C+D- A+D- + C+B-
a) Dos sales reaccionan para formar un precipitado (s) o un gas (g) y el otro producto queda en solución (ac)
KCl(ac) + AgNO3(ac) AgCl(s) + KNO3(ac)
Cloruro de Nitrato de Cloruro de Nitrato de
potasio plata plata potasio
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b) Un ácido y una sal reaccionan para formar un gas y una sal
2HCl(ac) + Na2S(ac) H2S(g) + NaCl(ac)
Ácido Sulfuro de Sulfuro de Cloruro declorhídrico sodio hidrógeno sodio
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c) Un ácido y una base reaccionan para formar una sal y agua (un electrolito débil)
HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H2O(l)
Ácido Hidróxido de Cloruro de Agua
Clorhídrico sodio sodio
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Según el punto de vista energético:
• Reacciones ExotérmicasSon aquellas reacciones que liberan calor o energía.
C(s) + O2 (g) CO2 (g) H = - 393,5 kJ
Expresión de una ecuación termoquímica
Reacciones específicas
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• Reacciones EndotérmicasSon aquellas reacciones que absorben calor.
N2O4 (g) ↔ 2NO2 (g) H = + 58,0 kJ
http://www.youtube.com/watch?v=TiZIwATNesg
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• Reacciones de precipitaciónSon aquellas reacciones acuosas en donde se forma un producto sólido insoluble denominado precipitado.
2KI(ac) + Pb(NO3)2(ac) PbI2 (s) + 2KNO3(ac)
Ioduro de Nitrato de Ioduro de Nitrato de
potasio plomo plomo potasio
http://www.youtube.com/watch?v=tQ_sJTQAnRM&feature=related
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• Reacciones ácido baseSe produce un intercambio de protones entre los reactivos, este intercambio puede ser identificado por medidas de pH o indicadores ácido-base.
HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H2O(ac)Ácido Hidróxido de Cloruro de AguaClorhídrico sodio sodio
Se puede identificar que sucede la reacción mediante un indicador, que podría ser: la fenolftaleína que en medio ácido y neutro es incoloro y en medio básico es rojo grosella (fucsia), el cambio de color nos indicará la ocurrencia de la reacción.
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Indicador casero
• Resultados al usar agua de col roja como indicador ácido base.
Valores referencialesRojo intenso 2 (muy ácido) Rojo violáceo (rosa) 4Violeta 6, Azul violeta 7 (neutro)Azul 7.5azul (agua marina) 9Verde azulado 10Verde intenso 12 (muy básico)
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• Reacciones RedoxSon aquellas reacciones donde ocurre una transferencia de electrones, los números de oxidación de los átomos cambian al pasar de reactantes a productos.
Oxidación: Proceso en el cual hay pérdida de electrones (aumento en el número de oxidación de una sustancia).
Reducción: Proceso en el cual hay ganancia de electrones (disminución en el número de oxidación de una sustancia).
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Reacciones redox
http://www.youtube.com/watch?v=SaHoJUmfq9E
Cu(s) + AgNO3(ac) Cu(NO3)2(ac) + Ag(s)
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Ejemplo: la combinación de hidrógeno con cloro
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Ejemplo: la descomposición del agua
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Ejercicio
• Identifique el tipo de cada una de las siguientes reacciones:
1. Zn(s) + CuSO4(ac) ZnSO4(ac) + Cu(s)
2. 2Sr(s) + O2(g) 2SrO(s)
3. Cd(HCO3)2(s) CdCO3(s) + H2(g) + CO2(g)
4. H3PO4(ac) + 3NaOH(ac) Na3PO4(ac) + 3H2O(l)
5. AgNO3(ac) + KCl(ac) AgCl(s) + KNO3(ac)
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Balance redox método ion electrón
• Escribir las semireacciones de oxidación y reducción.
• Balancear con la finalidad que exista el mismo número de átomos en los reactivos y productos, aumentar tantas moléculas de agua como oxígenos falte y luego completar el balance adicionando H+ al otro miembro.
• Comprobar las cargas en ambos lados de las semireacciones y completar sumando electrones .
• Finalmente al sumar las semireacciones verificar que tengan el mismo número de electrones.
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Balancear la siguiente reacción por el método ion electrón en medio ácido y
medio básico:
• MnO4-(ac) + C2O4
2- (ac) Mn2+
(ac) + CO2 (g)
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INDUSTRIA QUÍMICA
La industria química transforma materias primas es productos finales
• Elaboración del amoniaco: La mezcla de gases se somete a altas presiones y temperaturas. Los gases reaccionan gracias al catalizador (granos de hierro) produciendo amoniaco, el amoniaco gaseoso se enfría y se recoge en forma liquida.
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• Elaboración del papel:Preparación de la pulpa de papel. Tratamiento de la pulpa. Se mezcla con agua y productos químicos (relleno, apresto, pigmentos y colorantes) hasta conseguir una pasta uniforme.Formación de la hoja de papel por laminación ( serie de rodillos) y eliminación del agua.
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• Elaboración de hierro:Se carga el alto horno con las materias primas.Se inyecta aire seco, caliente y a alta presión por la parte de abajo del horno, lo cual hace arder el carbón coque.El oxigeno del oxido de hierro reacciona con el monóxido de carbono proveniente del coque y el hierro se funde. Las impurezas (escoria) que flotan en la superficie de la colada de hierro son eliminadas y el hierro fundido fluye a los moldes para formar lingotes de hierro.
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• Elaboración del queso:La leche es transportada a la industria lechera.Se calienta para pasteurizarla.Se espera y se vuelve agria por adición de unas bacterias especiales, forma grumos sólidos por adición de cuajo que luego se trituran.La leche cuajada, que es sólida, se moldea.
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• Los efectos negativos de la actividad industrial sobre el medio ambiente son principalmente:
Agotamiento de los recursos naturales renovables y no renovables.Generación de agentes contaminantes que afectan el agua, el aire y el suelo y producen daños nocivos sobre los seres vivos.Degradación del hábitat natural, perdida de la diversidad biológica y disminución de la resistencia de los ecosistemas.
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• Tecnologías ecológicas; métodos para proteger el medio ambiente:
Utilizar los recursos en forma mas eficiente, especialmente los recursos no renovables.Utilizar materias primas recicladas.Realizar tratamientos especiales a los desechos antes de que lleguen al medio ambiente
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