Concepto Es todo proceso qumico en la que

Concepto • Es todo proceso químico en la que una o mas sustancias( reactivos o reactantes) sufren transformaciones químicas para convertirse en otra u otros (productos). Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de oxido de hierro producida al reaccionar el oxigeno del aire con el hierro. A la representación simbólica de las reacciones se le llama ecuaciones químicas.

¿Qué diferencia hay entre ecuación química y reacción química? La reacción química es la que transforma al elemento y la ecuación química es la representación de la reacción.

• Lavoisier: la masa se conserva en una reacción química. • Ecuaciones químicas: descripciones de las reacciones químicas. • Dos partes de una reacción: • Reactantes y productos

La ecuación química para la formación del agua se puede visualizar como dos moléculas de hidrógeno reaccionando con una molécula de oxígeno para formar dos moléculas de agua.

Coeficientes estequiométricos: son los números en la frente de las formulas químicas; dan la proporción de reactantes y productos.

Ley de la conservación de la masa: la materia no se puede perder en ninguna reacción química.

Tipos de reacciones químicas • • • Síntesis o combinación directa. Descomposición. Sustitución o desplazamiento simple. Metátesis o doble desplazamiento. Neutralización Reacciones Redox

Algunos padrones simples de reactividad química Reacciones de combinación y descomposición Las reacciones de combinación: tienen menos productos que reactantes: El Mg se combina con el O 2 para formar el Mg. O. Las reacciones de descomposición: tienen menos reactantes que productos. Reacción que sucede en un airbag El Na. N 3 se descompuso para formar el Na y N 2 (gaseosos)

Algunos padrones simples de reactividad química Reacciones de combinación y descomposición

Factores físicos Entre estos encontramos la temperatura, la presión, la energía lumínica (luz) y el área superficial. • La temperatura. La velocidad de una reacción aumenta cuando se eleva la temperatura. Un huevo se cuece en menos tiempo al nivel del mar (donde el agua hierve a 100°c) que en la ciudad de México (donde la temperatura de ebullición es de 92°C).

Cuando aumenta la temperatura se incrementa la energía cinética molecular de las sustancias dando como consecuencia un mayor velocidad de la reacción. • La presión. se produce cuando la reacción química existen gases en reactantes o en productos. al incrementarla la presión a los gases, su volumen disminuye por lo tanto la velocidad de la reacción de acelera, por ejemplo al cocinar alimentos en una olla de presión (presto).

• La energía lumínica (luz) La energía radiante tiene un efecto en la realización y velocidad de muchas reacción químicas. la absorción de luz por una sustancia conduce a su excitación molecular afectando su velocidad y con frecuencia produce cambios químicos bajo condiciones donde la aplicación directa del calor no seria efectiva. En estas reacciones, la velocidad se modifica al variar la intensidad de la luz incidente.

• El área superficial. Para que ocurra una reacción química, los reactivos deben entrar en contacto intimo, ósea, sus moléculas deben tocarse. Si la reacción es con un solidó se efectúa mas rápido, pero si el solidó esta finalmente dividido (polvo) esto incrementa mas en su superficie de contacto.

Factores químicos Los factores mas importantes son: La naturaleza de los reactivos, la concentración de los reactivos, la presencia de catalizadores y la acidez o alcalinidad (ph). • La naturaleza de los reactivos. No todas las reacciones se realizan a la misma velocidad, cada reacción tiene una velocidad determinada por la facilidad con la que sus reactivos pueden llevar a cabo el proceso químico en cuestión. Un factor importante que afecta ala velocidad de una reacción química es la naturaleza reactiva de los reactantes.

• Concentración de los reactivos. • El aumento de la concentración de los reactivos, suministra un mayor numero de moléculas reactivas que origina un incremento de la velocidad de reacción, la cual no permanece constante durante el proceso de transformación si no que decrece a medida que se consumen los reactivos. • La concentración de los reactivos influye decisiyamente en la velocidad de la reacción.

• Catalizadores. Desde fines del siglo pasado se descubrió que muchos procesos químicos y bioquímicas se llevan a cabo a diferente velocidad, dependiendo de su interacción con agentes externos a la reacción, llamados catalizadores. Son sustancias que tienen la capacidad de acelerar o disminuir la rapidez con que se efectúa una reacción química.

• Acidez o alcalinidad (PH) • El PH se usa para el control de algunas reacción que se realizan en laboratorios, industrias y centros de investigación, también tiene gran aplicación en medicina. • El PH de algunos alimentos es demasiado acido para algunas dietas. • Un cambio en el PH de la sangre es tan solo 0. 4 unidades ocasionan la muerte.

Conclusión • Las reacciones químicas son dos o mas sustancias que se mezclan para formar una sustancia nueva. El método del tanteo consiste en un balance de elementos que se efectúan en una ecuación química en el cual el mismo numero de elementos debe ser en productos y reactantes. • También existen los factores físicos y los factores químicos que intervienen en una reacción química como es la temperatura, la presión, entre otras (factores químicos); la acidez o alcalinidad (PH), presencia de catalizadores, entre otras (factores químicos).

Cálculo Estequiométrico

Cálculo Estequiométrico v Definición: es el cálculo de las cantidades de sustancias producidas o consumidas en una reacción química (leyes ponderales). v Importante: los coeficientes de una reacción química balanceada dan la relación molar entre las sustancias que participan de la reacción. Ej. : La ecuación: 2 H 2(g) + O 2(g) 2 H 2 O(l), revela que 2 moles de 2 H 2(g) reaccionan con 1 mol de O 2(g) formando 2 moles de 2 H 2 O(l), . Recordar: 1 mol Massa molar (g) 6. 02 x 1023 Gas (CNTP): 1 mol 22. 4 L y PV = n. RT

LAVOISIER: Ley de la Conservación de las Masas C + O 2 CO 2 + 12 g C + 32 g O 2 44 g CO 2 v Partículas iniciales y finales son las mismas masas iguales.

LEY DE PROUST: Ley de las Proporciones Constantes C + O 2 2 O 2 CO 2 + 2 CO 2 + v Duplicando la cantidad de átomos todas las masas se duplicaran.

Modelo de Cálculo: 1) Destacar la pregunta. 2) Identificar los reactantes y productos de la reacción. 3) Escribir la ecuación química y balancear. 4) Transformar los datos dados en cantidad de matéria (mol). 5) Calcular a través de la proporción estequiométrica de la reacción la cantidad de matéria (mol) de la(s) sustancia(s) solicitadas. 6) Transformar moles de la sustancia en la

Ejercício Modelo: v Cuantos gramos de oxígeno se necesitan para quemar 50 moles de monóxido de carbono? 1) m (g) O 2 = ? 2) Reactantes: CO e O 2 / Produtos: CO 2 3) Reacción: 2 CO + O 2 2 CO 2 4) datos: 50 moles de CO 5) 2 moles CO ___ 1 mol O 2 50 moles CO ___ X moles O 2 n = 25 moles O 2 6) n = m / M 25 = m / 32 m = 800 g de O 2

Otros ejercicios: 1) Que masa , en gramos , de sulfato de sódio se obtiene por la neutralización de 20 moles de hidróxido de sódio, con ácido sulfúrico suficiente? 2) Cual es el volumen de amoniaco, en condiciones CNTP, obtenido en la síntesis directa apartir de 12 g de hidrogeno y exceso de nitrogeno? Grado de Pureza: 3) Cual es la masa de cloruro de cálcio que se obtiene cuando se trata 46. 25 g de hidróxido de cálcio, conteniendo 20% de impurezas, con ácido clorídrico suficiente? 4) En la quema de 30 g de grafito, con 80% de pureza, cual es el volumen de CO 2 obtenido en las CNTP?

Ejercícios: Reactivo Limitante / Reactivo en exceso: 5) El H 2 S reacciona con el SO 2 según la reacción : 2 H 2 S + SO 2 3 S + 2 H 2 O Cual es el número de moles de S, que se puede formar cuando reaccinan 5 moles de H 2 S con 2 moles de SO 2? 6) Cromo metálico se puede producir por la reducción del Cr 2 O 3 con aluminio según la ecuación: 2 Al + Cr 2 O 3 Al 2 O 3 + 2 Cr Suponiendo reacción completa, la masa de cromo producida por la reacción de 5. 4 Kg de Al con 20 Kg de

Ejercicios: Rendimiento: 7) La reacción entre cloruro de cálcio y nitrato de potasio presenta un rendimiento de 90%. Cual es la masa del precipitado obtenida a partir de 44. 4 g de Ca. Cl 2 ? 8) En la combustión de 36 g de grafito puro se obtenieron 50. 4 L, en las CNTP, de CO 2(g). Cual es el rendimiento de ese proceso?