Unidad V

                                         Reacciones Químicas 

La materia 
La materia puede sufrir cambios mediante diversos procesos. No obstante, todos esos cambios se pueden agrupar en dos tipos: cambios físicos y cambios químicos.

¿Qué son los cambios físicos en la materia?
En estos cambios no se producen modificaciones en la naturaleza de las sustancia o sustancias que intervienen. Ejemplos de este tipo de cambios son:
  • Cambios de estado
  • Mezclas
  • Disoluciones
  • Separación de sustancias en mezclas disoluciones
¿Qué son los cambios químicos?
  • En este caso, los cambios si alteran la naturaleza de las sustancias: desaparecen unas y aparecen otras con propiedades muy distintas. No es posible volver atrás por un procedimiento físico (como calentamiento o enfriamiento, filtrado, evaporación, etc.)
  • En una reacción química, los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen. Entonces, los átomos se reorganizan de otro modo, formando nuevos enlaces y dando lugar a una o más sustancias diferentes a las iniciales.
  • Proceso durante el cual una sustancia (o sustancias) cambian para formar una o más sustancias nuevas.
                            1. Reactivos: Sustancias de las que se parte en una reacción química.
                            2. Productos: Sustancias formadas como resultado de una reacción química.
                            3. Las reacciones químicas utilizan una simbología particular.

Características de las reacciones químicas
  • La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.      
  • Durante la reacción se desprende o se absorbe energía
               Reacción exotérmica: se desprende energía en el curso de la reacción. 
               Reacción endotérmica: se absorbe energía durante el curso de la reacción
  • Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.
  • Generalmente, se puede decir que ha ocurrido una reacción si se observa que al interactuar los "supuestos" reaccionantes se da:
                    • La formación de un precipitado • Algún cambio de temperatura • Formación de algún gas                      • Cambio de olor o cambio de color durante • La reacción   
  • A fin de expresar matemática una reacción química se hace necesario utilizar una expresión en la cual se señalan los reactivos y los productos. Esta expresión recibe el nombre de ecuación química.
  • Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas:
                        1. Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la                                    derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción. 
                        2.A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierda de la flecha, debe existir el                            mismo número de átomos de cada elemento.               


 Reglas de una Ecuación Química 
  • Cuando una ecuación química cumple esta segunda regla, se dice que está ajustada o equilibrada o balanceada. Para equilibrar reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulas unos números llamados coeficientes, que indican el número relativo de átomos y moléculas que intervienen en la reacción.
  • Nota: estos coeficientes situados delante de las fórmulas, son los únicos números en la ecuación que se pueden cambiar, mientras que los números que aparecen dentro de las fórmulas son intocables, pues un cambio en ellos significa un cambio de sustancia que reacciona y, por tanto, se trataría de una reacción distinta.
  • Si se quiere o necesita indicar el estado en que se encuentran las sustancias que intervienen o si se encuentran en disolución, se puede hacer añadiendo los siguientes símbolos detrás de la fórmula química correspondiente: • (s) = sólido. • (metal) = elemento metálico. • (l) = líquido. • (g) = gas. • (aq) = disolución acuosa (en agua)

 Reacciones de Síntesis o Composición  
    • Es una reacción en la que dos o más sustancias se combinan para formar un solo producto. 

    S(s) + O2(g) → SO2(g) 
    Al + Br2 → AlBr3
     2Al(s) + 3Br2(l) → 2AlBr3(s)


     Reacciones de Descomposición o Análisis 
    • Es el opuesto a la reacción de síntesis.
    • Es una reacción en la que se da la ruptura de un compuesto en 2 o más componentes.
    2HgO(s) → 2Hg(l) + O2(g) 
    2KClO3(S) → 2KCl(s) + 3O2(g)
     2NaH(s) → 2Na(s) + H2(g


     Reacciones de Desplazamiento simple 
    • Es una reacción en la cual, un ión o átomo en un compuesto se reemplaza por un ión (o átomo) de otro elemento.
    • Tiene la forma general:
    AB +C → AC + B 
    AB + C → CB + A


    ¿Qué es la serie de actividad?
    Llamada también serie electroquímica, • Es el ordenamiento de los metales y el hidrógeno de acuerdo a su capacidad de desplazar a un hidrógeno de un ácido o del agua. Un elemento puede desplazar en un compuesto a cualquier elemento que esté por debajo de él.
    • Del Li al Na reacciona con agua fría para producir Hidrógeno.
    • Del Mg al Cd reacciona con vapor de agua para producir Hidrógeno.
    • Del Mg al Cd reacciona con vapor de agua para producir Hidrógeno.
    • Del Cu al Au no reaccionan con agua u ácidos.


     Desplazamiento de halógeno 
    Se define la siguiente serie de actividad: Los halógenos Br2(l), I2(s) y Cl2(g) se liberan en sus estados físicos característicos.

     Reacciones de metátesis 
    • Es una reacción en la cual hay intercambio de cationes y aniones formando 2 compuestos nuevos donde uno de ellos al menos es un gas, un sólido (precipitado) o un electrolito débil.
    • Se clasifica como: • Precipitación • Neutralización • Formación de un gas
    • Tiene la forma general: AB + CD → AD + CB

    Precipitación 
    Se caracteriza por la formación de un producto insoluble o precipitado que se separa de la disolución acuosa.
      
    Neutralización 
    Es la reacción entre un ácido (donador de protones) y una base (aceptor de protones o donador de OH) con la formación de una sal y agua.

    Reacciones que originan la formación de gases 
    Cuando en los productos aparece el ácido carbónico o ácido sulfuroso, estos se descomponen en agua y dióxido de carbono en el primer caso y en agua y dióxido de azufre en el segundo caso.

    Reacciones de combustión 
    • Es una reacción en la que un compuesto reacciona con oxígeno, y por lo generar se libera calor y luz para producir una flama. 
    • Si el compuesto es orgánico (constituido por átomos de C, H y O) los productos de reacción siempre serán CO2 y H2O
    • C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l)

    Ecuación Molecular 
    • Es una ecuación en la que las fórmulas de los compuestos están escritas como si todas las especies existieran como moléculas o entidades completas.
    • Aclara la identidad de los reactivos y productos.
    • No describe con exactitud que está pasando, lo hace de forma general.
    Ecuación Iónica 
    • Es la que muestra a las especies disueltas como iones libres.
    • Toma en cuenta que los compuestos iónicos solubles en agua se separan en los cationes y aniones que los componen.
    • En algunas ecuaciones pueden verse que hay iones que inician en disolución y terminan en disolución. 
    • Estos iones se llaman espectadores: iones que no participan en la reacción global.
    Ecuación Neta 
    • Es la que muestra las especies que realmente participan en la reacción.
    • Excluye a los iones espectadores
    Ejemplo general:




     Creación y realización Thema Equipo Editorial S. A. (2002) Consultor Estudiantil "Mi Secundaria".

    Lic. Marroquín Tinti M. N. Catedrática de la Universidad Galileo de Guatemala (2021), presentación "Química General"

    Raviolo, Andrés; Garritz, Andoni; Sosa, Plinio (2011). «Sustancia y reacción química como conceptos centrales en química. Una discusión conceptual, histórica y didáctica»Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 8 (3): 240-254. Consultado el 1 de julio de 2019.


              



                        Electrolitos y no electrolitos 

    Solubilidad 


    Disolución: Es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas
    Soluto: Es la sustancia o sustancias presentes en menor cantidad en una disolución.
    Disolvente: Es la sustancia que está en mayor cantidad en una disolución.
    Disolución acuosa: Son aquellas disoluciones en las que el disolvente es agua. El soluto inicialmente es un sólido o líquido.
    Solubilidad: Es la máxima cantidad de soluto que se disolverá en una cantidad dada de disolvente a una temperatura específica.
    • Entonces los compuestos se pueden clasificar como: Solubles, Ligeramente solubles e insolubles.
    • Esto es una aproximación cualitativa.


    • Las sustancias electrolíticas pueden conducir la electricidad en mayor o menor grado, según su habilidad para formar iones.
    • Por tanto se clasifican como: Electrolitos fuertes y electrolitos débiles.

    Electrolitos fuertes: Son sustancias que en disolución se disocian casi en un 100% en sus iones.
    Electrolitos débiles: Son sustancias que en disolución, se ionizan de forma parcial es decir que coexisten los iones y la forma molecular en un equilibrio dinámico.


    Creación y realización Thema Equipo Editorial S. A. (2002) Consultor Estudiantil "Mi Secundaria".

    Lic. Marroquín Tinti M. N. Catedrática de la Universidad Galileo de Guatemala (2021), presentación "Química General"

    Oh MS, Briefel G. Evaluation of renal function, water, electrolytes, and acid-base balance. In: McPherson RA, Pincus MR, eds. Henry's Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods. 23rd ed. St Louis, MO: Elsevier; 2017:chap 14.





     

    1 comentario: