12
Una reacción química es un proceso mediante el cual una, dos o más sustancias (reactivos) se combinan químicamente, mediante la participación de la energía, para formar una o más sustancias nuevas (productos). Tipos de reacciones químicas SÍNTESIS Una sustancia A reacciona con una sustancia B para formar una sustancia aún más compleja AB Ecuación A + B AB Ejemplo: 2H 2 + O 2 2H 2 O ANÁLISIS Una sustancia compleja AB mediante el empleo de energía se separa en sustancias más sencillas A + B Ecuación AB Energía A + B Ejemplo: 2H 2 O Energía 2H 2 + O 2 SIMPLE SUSTITUCIÓN Uno de los componentes de una sustancia es sustituido por otro elemento más activo. Ecuación A + BC AC + B Ejemplo: Zn + 2HCl ZnCl2 + H 2

Reacciones químicas.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Reacciones químicas.pdf

Una reacción química es un proceso mediante el cual una, dos o más sustancias

(reactivos) se combinan químicamente, mediante la participación de la energía, para

formar una o más sustancias nuevas (productos).

Tipos de reacciones químicas

SÍNTESIS

Una sustancia A reacciona

con una sustancia B para

formar una sustancia aún más

compleja AB

Ecuación

A + B AB

Ejemplo:

2H2 + O2 2H2O

ANÁLISIS

Una sustancia compleja AB

mediante el empleo de

energía se separa en

sustancias más sencillas A + B

Ecuación

AB Energía A + B

Ejemplo:

2H2O Energía 2H2 + O2

SIMPLE SUSTITUCIÓN

Uno de los componentes de

una sustancia es sustituido por

otro elemento más activo.

Ecuación

A + BC AC + B

Ejemplo:

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2

Page 2: Reacciones químicas.pdf

DOBLE SUSTITUCIÓN

Dos sustancias intercambian

elementos para formar dos

sustancias nuevas.

Ecuación

AB + CD AD + CB

Ejemplo:

AgNO3 + NaCl AgCl + NaO3

Balanceo de Ecuaciones Químicas

Balancear

Consiste en hacer que una ecuación cumpla con la ley de la conservación de la materia de

Antoine Lavoisier: “La materia no se crea ni se destruye solamente se trasforma”. Para

balancear una ecuación química se emplean solamente coeficientes.

Ecuación química

Se trata de una representación gráfica o simbólica de una reacción química entre diferentes

sustancias, elementos o compuestos (llamados Reactivos), los cuales al mezclarse o

combinarse reaccionan entre sí para producir o generar nuevos Productos. Por ejemplo, al

combinar Cloruro de hidrógeno e Hidróxido de Calcio (reactivos) ambos compuestos

reaccionan entre sí para producir Cloruro de Calcio y Agua (Productos).

Page 3: Reacciones químicas.pdf

• Los compuestos que se encuentran del lado izquierdo de la flecha se llaman reactivos.

• La flecha significa “produce”.

• Los compuestos que se encuentran a la derecha de la flecha se llaman productos.

• El coeficiente es el número que se escribe a la izquierda de la fórmula, representa el

número de moléculas que hay de la sustancia. Los coeficientes 1 no se escriben.

• El subíndice es el número que se escribe a la derecha y debajo de los elementos químicos,

representa el número de átomos que hay en una molécula. Los subíndices 1 no se

escriben.

Métodos de balanceo de ecuaciones químicas

Las ecuaciones químicas se pueden balancear por el método de Tanteo o por el método de

Redox. Para poder balancear una ecuación es importante tener presente la Ley de la

conservación de la materia, que aplicada a una ecuación química podría interpretarse

como “la cantidad de átomos que entran en un proceso químico tendrá que ser la misma

que lo termine”.

Método de tanteo

Se emplea para balancear ecuaciones sencillas, consiste en observar qué elementos no

están igualados en ambos lados de la ecuación química (reactivos y productos), una vez

identificados, se aumenta el coeficiente de la fórmulas hasta lograr la igualdad de átomos

de todos los elementos. Por ejemplo:

Para poder balancear la ecuación deben constarse la cantidad de elementos que se

encuentran en ambos lados de la ecuación:

Page 4: Reacciones químicas.pdf

Reactivos Productos

Elemento Cantidad Elemento Cantidad

Plata (Ag) 1 Plata (Ag) 2 Desbalanceado

Nitrógeno (N) 1 Nitrógeno (N) 1 Balanceado

Oxígeno (O) 3 Oxígeno (O) 3 Balanceado

Hidrógeno (H) 2 Hidrógeno (H) 1 Desbalanceado

Azufre (S) 1 Azufre (S) 1 Balanceado

Identifica los elementos que se encuentran desbalanceados, en el ejemplo son la Plata (Ag) y

el Hidrógeno (H)

Para balancear los elementos que identificamos como desbalanceados se debe aumentar el

número de coeficientes hasta lograr el balance. En el ejemplo, se coloca un coeficiente 2 en

la molécula de nitrato de plata (AgNO3).

Page 5: Reacciones químicas.pdf

Se vuelve a contar el número de elementos en ambos lados de la reacción química, para

identificar cuales se encuentran desbalanceados.

Reactivos Productos

Elemento Cantidad Elemento Cantidad

Plata (Ag) 2 Plata (Ag) 2 Balanceado

Nitrógeno (N) 2 Nitrógeno (N) 1 Desbalanceado

Oxígeno (O) 6 Oxígeno (O) 3 Desbalanceado

Hidrógeno (H) 2 Hidrógeno (H) 1 Desbalanceado

Azufre (S) 1 Azufre (S) 1 Balanceado

Se vuelve a identificar si alguno de los elementos esta desbalanceado, en este caso es el

Hidrógeno (H), el Nitrógeno (N) y el Oxígeno (O).

Se vuelve a aumentar el número de coeficiente en el elemento que esta desbalanceado. En

el ejemplo, se coloca un coeficiente 2 en la molécula de ácido nítrico HNO3

Page 6: Reacciones químicas.pdf

Se vuelve a contar el número de elementos en ambos lados de la reacción química, para

identificar cuales se encuentran desbalanceados.

Reactivos Productos

Elemento Cantidad Elemento Cantidad

Plata (Ag) 2 Plata (Ag) 2 Balanceado

Nitrógeno (N) 2 Nitrógeno (N) 2 Balanceado

Oxígeno (O) 6 Oxígeno (O) 6 Balanceado

Hidrógeno (H) 2 Hidrógeno (H) 2 Balanceado

Azufre (S) 1 Azufre (S) 1 Balanceado

Al estar todos los elementos balanceados, se valida que la ecuación cumple con la Ley de la

conservación de la materia.

Método de Redox u Óxido-reducción

Es el método más empleado para balancear ecuaciones moleculares. Redox es la unión de

las palabras reducción y oxidación. En este tipo de reacciones hay un intercambio de

electrones, de esta forma, mientras un elemento gana electrones otro los pierde, ya que los

procesos de oxidación y reducción suceden de forma simultánea.

Page 7: Reacciones químicas.pdf

Por ejemplo, Un cambio de número de +2 a +4 o de -5 a 0 es una oxidación. Mientras que un

cambio de +5 a +1 o de -2 a -6 es una reducción.

Para poder realizar el balanceo por el método Redox, es importante determinar la cantidad

de átomos de un elemento en un compuesto y la cantidad del número de oxidación de

cada compuesto.

Para conocer el número de oxidación es necesario calcular el número de valencias oxidadas

o reducidas. La valencia se define como la capacidad de combinación de un átomo. En la

tabla periódica puedes consultar la valencia de cada elemento.

Page 8: Reacciones químicas.pdf

Para asignar o determinar el número de oxidación a cada elemento es importante tener

presentes las siguientes reglas:

1. Todos los elementos en estado natural, es decir, que no están combinados tienen un

número de oxidación igual a “0”.

2. Todos los elementos del grupo A1 “alcalinos” (H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) en sus compuestos

tienen número de oxidación de +1.

3. Todos los elementos del grupo 2A "alcalinotérreos" (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) en sus

compuestos tienen número de oxidación +2.

4. El Hidrógeno en sus compuestos tienen número de oxidación +1 excepto los hidruros

(hidruros: metales unidos al hidrogeno) cuyo número de oxidación es -1.

5. El oxígeno en sus compuestos tienen número de oxidación -2 excepto en los peróxidos

(peróxido: cuando dos oxígenos están unidos entre sí. MeO2) cuyo número de

oxidación es -1.

6. El azufre como sulfuro tienen número de oxidación -2.

7. Todos los elementos del grupo XII A "halógenos" (F, Cl, Br, I, At) en sus compuestos

binarios tienen números de oxidación -1.

8. Todos los radicales conservan su número de oxidación en las reacciones Químicas.

9. La suma de las cargas de los números de oxidación debe ser igual a CERO.

Para realizar el balanceo de la siguiente reacción, considera los siguientes pasos:

Calcular los números de oxidación (valencia) de cada elemento que intervienen en la

ecuación:

En este ejemplo cada reactivo (Fe y O) tienen un número de oxidación de Cero porque son

elementos no combinados. Sin embargo, al combinarse se modifican sus números de

oxidación, los cuales puedes consultar en la tabla periódica: Hierro Fe (+3) y Oxígeno O (-2)

Page 9: Reacciones químicas.pdf

Se comparan las valencias de ambos lados de la ecuación:

Cada diferencia en la valencia de cada elemento se coloca debajo del elemento

correspondiente y posteriormente se cruzan ambos datos para colocarlos como coeficientes

de la fórmula.

Una vez cruzados los datos, se termina de balancear la ecuación por el método del tanteo.

El hierro (Fe) pasó de 0 a +3,

se redujo en 3 valencias.

El oxígeno pasó de 0 a -2 se

oxido en 2 valencias.

Page 10: Reacciones químicas.pdf

Reactivos Productos

Elemento Cantidad Elemento Cantidad

Hierro (Fe) 2 Hierro (Fe) 2 Balanceado

Oxígeno (O) 6 Oxígeno (O) 3 Desbalanceado

Se balancea la ecuación, para ello se aumenta el coeficiente del Hierro (Fe).

Reactivos Productos

Elemento Cantidad Elemento Cantidad

Hierro (Fe) 4 Hierro (Fe) 4 Balanceado

Oxígeno (O) 6 Oxígeno (O) 6 Balanceado

Ejemplo:

Calcular los números de oxidación de cada elemento que intervienen en la ecuación y se

coloca en la parte superior de cada elemento.

Page 11: Reacciones químicas.pdf

Se comparan las valencias a ambos lados de la ecuación, para identificar en cuáles de los

elementos cambio su número de oxidación.

Cada diferencia en la valencia de cada elemento se coloca debajo del elemento

correspondiente y posteriormente se cruzan ambos datos para colocarlos como coeficientes

de la fórmula.

En Nitrógeno (N) pasó de +5

a +2, se redujo en 3

valencias.

El Estaño (Sn) pasó de +2 a

+4 se oxido en 2 valencias.

Page 12: Reacciones químicas.pdf

Una vez cruzados los datos, se termina de balancear la ecuación por el método del tanteo.

Reactivos Productos

Elemento Cantidad Elemento Cantidad

Hidrógeno (H) 2 Hidrógeno (H) 2 Balanceado

Nitrógeno (N) 2 Nitrógeno (N) 1 Desbalanceado

Oxígeno (O) 9 Oxígeno (O) 4 Desbalanceado

Estaño (Sn) 3 Estaño (Sn) 1 Desbalanceado

Se balancea la ecuación, para ello se aumenta el coeficiente del Estaño (Sn) a 3 y del

Nitrógeno (N) a 2. Se realiza nuevamente la comprobación.

Reactivos Productos

Elemento Cantidad Elemento Cantidad

Hidrógeno (H) 2 Hidrógeno (H) 2 Balanceado

Nitrógeno (N) 2 Nitrógeno (N) 2 Balanceado

Oxígeno (O) 9 Oxígeno (O) 9 Balanceado

Estaño (Sn) 3 Estaño (Sn) 3 Balanceado

De esta forma cuando cada uno de los elementos que participan en la ecuación química

cumple con la Ley de la conservación de la materia se puede decir que la ecuación esta

correctamente balanceada.