 Relaciones de Masa en Reacciones Químicas  Masa Atómica (Cap. 3 sec. 3.1)  Número de Avogadro y Masa Molar de un Elemento (Cap. 3 sec. 3.2)  Masa

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INTRO

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICARelaciones de Masa en Reacciones QumicasMasa Atmica (Cap. 3 sec. 3.1)Nmero de Avogadro y Masa Molar de un Elemento (Cap. 3 sec. 3.2)Masa Molecular (Cap. 3 sec. 3.3)Espectrofotmetro de Masa (Cap. 3 sec. 3.4)Composicin Porcentual de Compuestos (Cap. 3 sec. 3.5)Determinacin de Frmulas Empricas (Cap. 3 sec. 3.6)Ecuaciones y Reacciones Qumicas (Cap. 3 sec. 3.7)Cantidades de Reactantes y Productos (Cap. 3 sec. 3.8)Reactivos Limitantes y Rendimiento (Cap. 3 sec. 3.9-3.10)

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReacciones en Soluciones AcuosasPropiedades de Soluciones Acuosas (Cap. 4 sec. 4.1)Reacciones de Precipitacin (Cap. 4 sec. 4.2)Reacciones de Oxidacin y Reduccin (Cap. 4 sec. 4.4)Concentracin de Soluciones (Cap. 4 sec. 4.5)TermoqumicaLa Naturaleza y Tipos de Energa (Cap. 6 sec. 6.1)Cambios de Energa en Reacciones Qumicas (Cap. 6 sec. 6.2)Introduccin a la Termodinmica (Cap. 6 sec. 6.3)Entalpa de Reacciones Qumicas (Cap. 6 sec. 6.4)Calorimetra (Cap. 6 sec. 6.5)Entalpa de Formacin y de Reaccin (Cap. 6 sec. 6.6)Calor de Solucin y de Dilucin (Cap. 6 sec. 6.7)UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAMasa AtmicaLa masa de un tomo es igual al nmero de electrones, protones, y neutrones.Se define masa atmica (peso atmico) como la masa de un tomo en unidades de masa atmica (amu). Un amu se define como la masa que es exactamente igual a 1/12 de la masa de un tomo de carbn-12. La masa atmica de carbono es 12 amu (6 protones y 6 neutrones).La masa de un elemento es el promedio de la mezcla de istopos de ese elemento.UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAMasa molar de un elementoEl uso de amu provee una escala relativa de la masa de los elementos. La masa de los tomos es muy pequea para usos prcticos. Se escogi a carbn-12 como estandar para calcular el peso y cantidad de tomos. 12 amu equivale a una muestra de 12 gramos que contiene 6.022 x 1023 tomos de carbono (nmero de Avogadro).Se usa el concepto de mol para describir una cantidad unitaria de tomos de un elemento y su peso o masa molar en gramos.1 mol del elemento Z / masa molar (gramos) ZUNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAMasa MolecularEquivale al peso molecular en gramos de un mol de una molcula. Equivale a la sumatoria del peso en gramos de cada tomo que compone la molcula.Masa molecular = nA (g) + nB(g) + nC(g) +.A , B ,C = elementon = al nmero de moles de cada elemento en la molculaEjemplos:Ejercicios: 3.24, 3.26UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAComposicin Porcentual de CompuestosSe puede calcular el porciento (fraccin) de cada elemento en un compuesto.Se define la composicin porcentual por masa como el porciento por masa de cada elemento en un compuesto.

n = nmero de moles del elemento en el compuestoEjercicios: 3.40, 3.42, 3.48, 3.103,

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICADeterminacin de Frmulas EmpricasSe escriben basado en medidas (%, gramos) y observaciones experimentales.Es una frmula qumica que describe la razn ms sencilla, en nmeros enteros, entre los elementos de un compuesto en vez del total actual de tomos en la molcula. Ejemplos:Frmula Qumica de Glucosa C6 H12 O6 Frmula Qumica de agua H2OEjercicios: 3.50, 3.52UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAEcuaciones y Reacciones Qumicas Reaccin Qumica: proceso donde una(s) sustancia(s) se transforman en una o ms sustancias.Las ecuaciones qumicas son una manera conveniente de representar reacciones qumicas. Las ecuaciones qumicas se escriben usando los smbolos de los elementos y/o compuestos en trminos de reactantes y productos.A + B CSe escribe entre parntesis a la derecha de cada reactante y producto un smbolo que represente la forma o estado en que la sustancia existe. Gases (g), lquidos (l), slidos (s), y sustancias disueltas en agua (aq).

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAREACTANTES Los reactantes en una ecuacin qumica son las sustancias escritas en el lado izquierdo de la flecha en la ecuacin. Cuando dos o ms reactantes son parte de la ecuacin, stos se separan por el signo de suma (+). PRODUCTOS Los productos en una ecuacin qumica son las sustancias escritas en el lado derecho de la flecha en la ecuacin. Cuando dos o ms productos son parte de la ecuacin, stos se separan por el signo de suma (+). ReactantsHCl (aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O (l) ProductsUNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAEcuaciones qumicas balanceadasUna ecuacin qumica balanceada es aquella donde el nmero de tomos de cada elemento en los reactantes es igual al nmero de tomos de ese mismo elemento en los productos.Las reacciones se balancean aplicando la ley de conservacin de la materia.Coeficientes se escriben al lado izquierdo de cada reactante o producto para llegar al balance.

2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l)

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReacciones Qumicas: BalancearMetano, CH4, es el ingrediente principal en el gas natural. Cuando se quema, se combina con oxgeno O2 para formar bixido de carbono CO2 y agua H2O. Esta informacin se escribe con la siguiente ecuacin:CH4(g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O(g)

Ejercicios: 3.59, 3.60

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReactantes y Productos: Conceptos Cuantitativos En las reacciones qumicas, las interpretaciones cuantitativas se basan en la masa molar y el concepto de mol.Se llama estequiometria al estudio cuantitativo de los reactantes y productos en una reaccin qumica.Para resolver problemas cuantitativos usamos la estequiometria como sigue:1. Balancear ecuaciones qumicas2. Establecer relaciones molares entre reactantes y productos3. Si est buscando cantidad de un producto a partir de cantidades conocidas de reactantes:Convierta la cantidad de reactantes en moles.Establezca la relacin molar entre los moles que reaccionan y la cantidad de moles producidos.Calcule la cantidad de producto relacionado los moles de producto y su masa molar.4. Si est buscando cuanto reactivo se necesita para producir una cantidad conocida de producto:Convierta la cantidad de producto en moles.Establezca la relacin molar entre los moles producidos y los que reaccionan.Calcule la cantidad de reactivo relacionando moles de reactivo y su masa molar. UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAEjemplosCH4(g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O(g)N2 (g) + H2 (g) NH3 (g)H2O (aq) H2 (g) + O2 (g)

Ejercicios: 3.66, 3.68, 3.70, 3.72, 3.76UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReactivo LimitanteEs aquella sustancia (reactante) que se usa (consume) primero en una reaccin qumica.Se determina:1. Balanceando la ecuacin qumica2. Calculando el nmero de moles de cada reactante3. Calculando el nmero de moles de producto que cada reactante produce. (utilizar razones entre reactantes y productos)4. El reactante que menos moles de producto produzca, es el reactante limitante.EjemplosCH4(g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O(g)Ejercicios: 3.83, 3.84, 3.85

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICARendimiento de un Proceso Qumico

Rendimiento Actual: cantidad real obtenidaRendimiento Terico: cantidad obtenida si todo el reactante limitante se utiliz en la reaccin qumicaEl rendimiento es una medida de la ___________ de un proceso qumico.EjemplosEjercicios: 3.90, 3.91, 3.92Ejercicios Adicionales: 3.104, 3.108, 3.113, 3.114, 3.117, 3.118, 3.142

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReacciones en Soluciones AcuosasSolucin: mezcla homognea de dos o ms sustancias. Solvente: sustancia presente en la mayor concentracin (H2O)Soluto: sustancia presente en la menor concentracinCategoras de solutos disueltos en aguaElectrolitos: sustancia que cuando se disuelve en agua, la solucin conduce electricidadNo Electrolitos: sustancia que cuando se disuelve en agua, la solucin no conduce electricidadUNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReacciones de PrecipitacinReaccin en solucin acuosa que resulta en la formacin de un producto insoluble o precipitado.Ejemplo: Reacciones de Mettesis (doble desplazamiento)Usualmente estas reacciones occuren entre sustancias disueltas en agua. En las reacciones, dos compuestos disueltos reaccionan e intercambian parejas para formar dos nuevos compuestos.La ecuacin general AX + BY BX + AYEjemplo:NaCl (aq) + AgNO3 (aq)NaNO3 (aq) + AgCl (s)

UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICASolubilidadEs la cantidad mxima de soluto que se disuelve en una cantidad especfica de solvente a una temperatura.Tabla 4.2 (pag. 125) Ejemplos de compuestos inicos Ecuaciones de Reacciones en SolucionesEcuacin MolecularEcuacin InicaEcuacin Neta InicaEjemplosUNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReacciones de Oxidacin-Reduccin (Redox)Reacciones de transferencia de electrones entre los reactantes.Reaccin de oxidacin: uno de los reactantes pierde electrones. A este reactante se le llama agente reductor.Reaccin de reduccin: uno de los reactantes acepta electrones. A este se le llama agente oxidante.Cu(s) + 2AgNO3 (aq) Cu(NO3)2 (aq) + 2Ag(s) Cu Cu2+ + 2e- 2Ag+ + 2e- 2AgUNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAClases de Reacciones RedoxReacciones de Combinacin: donde dos o ms sustancias se combinan para formar un producto.S(s) + O2 (g) SO2(g)Ejemplo: frmula qumica del moho (rust)Reacciones de Descomposicin: rompimiento de un compuesto en dos o ms componentes.2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2 (g)Reacciones de Combustin: cuando una sustancia reacciona con oxgeno liberando calor y luz.C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l)UNIDAD 4REACCIONES QUIMICAS Y TERMOQUIMICAReacciones de DesplazamientoUn in o tomo en un compuesto es reemplazado por un in o tomo de otro elemento.1. Desplazamiento de HidrgenoCa(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2 (s) + H2 (g)Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2 (g)2. Desplazamiento de Metal Un metal en un compuesto puede ser desplazado por otro metal en su estado elemental. V2 O5 (s