REACCIN QUMICA JAIME REDONDO MORA CAMBIO FSICO Y

REACCIÓN QUÍMICA JAIME REDONDO MORA

CAMBIO FÍSICO Y CAMBIO QUÍMICO. • CAMBIO FÍSICO: es aquél que tiene lugar sin transformación de materia. Cuando se conserva la sustancia original. – Ejemplos: cualquiera de los cambios de estado y también patear una pelota, romper una hoja de papel. En todos los casos, encontraremos que hasta podría cambiar la forma, como cuando rompemos el papel, pero la sustancia se conserva, seguimos teniendo papel. • CAMBIO QUÍMICO: es aquél que tiene lugar con transformación de materia. Cuando no se conserva la sustancia original. – Ejemplos: cuando quemamos un papel, cuando respiramos, y en cualquier reacción química. En todos los casos, encontraremos que las sustancias originales han cambiado, puesto que en estos fenómenos es imposible conservarlas. JAIME REDONDO MORA

EJEMPLOS: Aquí se identifican fenómenos físicos y químicos, para un fenómeno natural y para un hecho de la vida diaria: Durante el proceso de FOTOSÍNTESIS: • a- La hoja TOMA CO 2 del aire, (también llega el H 2 O tomada del suelo por la raíz ). FÍSICO • b- El AGUA se transforma en HIDRÓGENO y OXÍGENO. QUÍMICO • c- El OXÍGENO se desprende de la planta y vuelve a la atmósfera. FÍSICO • d- El HIDRÓGENO reacciona con el DIÓXIDO DE CARBONO para formar ALMIDÓN. QUÍMICO JAIME REDONDO MORA

Representación de cambios químicos: REACCIÓN QUÍMICA. • Según la teoría cinético-molecular una reacción química consiste en las roturas de las moléculas de las sustancias iniciales, reordenándose los átomos de forma diferente. • En la reacción química se produce siempre una transformación energética. JAIME REDONDO MORA

REACCIÓN QUÍMICA • Los cambios químicos se representan en base a la reacción química: REACTIVOS INICIALES PRODUCTOS FINALES JAIME REDONDO MORA

EXPLICACIÓN CINÉTICO MOLECULAR DE LA REACCIÓN QUÍMICA. • Para que se produzca la reacción química se tienen que producir dos hechos fundamentales : 1. -Los átomos tienen que chocar con suficiente energía. • I 2 + H 2 2 HI choque efectivo 2. -La orientación del choque de los átomos ha de ser efectiva. Es decir la orientación del choque ha choque no efectivo. JAIME REDONDO MORA de ser la adecuada.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA. • Debido a los estudios de Lavoisier. Que estableció dicho principio en el año 1877. • “En un sistema aislado , en el que no entra ni sale materia , la masa de las sustancias iniciales es idéntica a la masa de las sustancias finales, aunque dichas sustancias sean diferentes”. mreactivos = mproductos. JAIME REDONDO MORA

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DEL IK + Pb(NO 3)2 JAIME REDONDO MORA Pb. I 2 + KNO 3

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA. • Ahora bien, el número de átomos de cada elemento en los reactivos debe ser igual al que existe en los productos • Esto nos obliga a realizar un ajuste de la ecuación química para que el número de átomos de cada elemento en los reactivos sea igual al que existe en los productos. JAIME REDONDO MORA

Ejemplo: Combustión de la gasolina. • ¿En qué se transforma la gasolina una vez es consumida? . • ¿Cuáles son los reactivos y los productos de dicha combustión? . • ¿La masa de dichos productos? , ¿Es igual a la masa de los reactivos? . JAIME REDONDO MORA

Ajuste de reacciones. Formación del agua. H 2 + O 2 H 2 O • Vemos que en los reactivos hay dos átomos de oxígeno mientras que en los productos sólo hay uno. • ¿Qué tal si multiplicamos por dos la molécula de agua? • • H 2 + O 2 2 H 2 O Ahora tenemos igualdad en los átomos de oxígeno, pero no en los de hidrógeno. De estos hay cuatro en los productos y sólo dos en los reactivos. • ¿Por qué no multiplicamos por dos el hidrógeno en los reactivos? • 2 H 2 + O 2 2 H 2 O JAIME REDONDO MORA

Ajuste de reacciones. Formación del agua. • • A los números que hemos añadido para ajustar la ecuación se les llama coeficientes estequiométricos. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O nº de átomos en la molécula. coeficiente estequiométrico(nº de moléculas) • “ las ecuaciones químicas son las representaciones simbólicas de las reacciones reales. En ellas, el número de átomos de cada elemento es el mismo en las sustancias iniciales y en las finales. ” JAIME REDONDO MORA

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS. • Las reacciones químicas pueden ser representadas mediante los modelos moleculares. • Dibujando los átomos como si fueran esferas y construyendo así las moléculas de las sustancias que intervienen en una reacción. • Utilizando los modelos moleculares podemos entender mejor la conservación de la materia en las reacciones químicas, puesto que el número de esferas de cada clase debe ser el mismo en las sustancias iniciales y en las finales, es decir, en los reactivos y en los productos. JAIME REDONDO MORA

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS. H 2 + O 2 H 2 O La representación anterior no cumple el principio de conservación de la masa. !!! JAIME REDONDO MORA

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O La representación anterior si cumple el principio de conservación de la masa. !!! JAIME REDONDO MORA

Representación de reacciones. • Zn + HCl Zn. Cl 2 + H 2 • Procedemos a ajustar: • Zn +2 HCl Zn. Cl 2 + H 2 JAIME REDONDO MORA

Representación de reacciones. • Ca. CO 3 Ca Ca. O + CO 2 C JAIME REDONDO MORA O

Reacción de COMBUSTIÓN • En reacción de combustión, el combustible y el oxígeno desaparecen apareciendo otras sustancias nuevas como las que forman la cenizas (si quedan), humos y gases invisibles. Combustible(C, H, O) +O 2 JAIME REDONDO MORA CO 2 +H 2 O

Reacción de COMBUSTIÓN. Etanol Carbón Butano Propano + O 2 Gasolina Madera Plásticos ………… JAIME REDONDO MORA CO 2 +H 2 O

¿Como ajustar una reacción de combustión? C 2 H 6 + O 2 CO 2 + H 2 O 1º. -Ajustamos los átomos de hidrógeno. Ponemos el coeficiente estequiométrico a la molécula de agua, para ajustar estos. C 2 H 6 + O 2 CO 2 +3 H 2 O JAIME REDONDO MORA

¿Como ajustar una reacción de combustión? 2º. -Ajustamos los átomos de carbono. Ponemos el coeficiente estequiométrico a la molécula de dióxido de carbono, para ajustar estos. C 2 H 6 + O 2 2 CO 2 +3 H 2 O JAIME REDONDO MORA

¿Como ajustar una reacción de combustión? 3º. -Ajustamos los átomos de oxigeno. Ponemos el coeficiente estequiométrico a la molécula de oxígeno, para ajustar estos. C 2 H 6 + 7/2 O 2 • 2 CO 2 +3 H 2 O !!ojo!!. Frecuentemente aparecen coeficientes fraccionarios. JAIME REDONDO MORA

Ajuste y representación de la reacción C 2 H 6 + 7/2 O 2 2 CO 2 +3 H 2 O Para poder representarla , eliminamos el coeficiente fraccionario, multiplicando por dos la ecuación: 2 C 2 H 6 + 7 O 2 4 CO 2 +6 H 2 O + + JAIME REDONDO MORA

Reacción de oxidación de metales. • El metal incorpora átomos de oxigeno , formando óxidos. • En muchos casos la reacción ocurre a temperatura ambiente. • M + O 2 MO 2 • Ejemplo: 2 Fe. JAIME +O 2 REDONDO MORA 2 Fe. O

Reacción de oxidación de metales. En las reacciones de oxidación se ajusta primero el oxígeno. Después el metal. Na + O 2 Na 2 O 1º Na + O 2 2º 4 Na + O 2 2 Na 2 O + JAIME REDONDO MORA

Energía de las reacciones • Durante el curso de una reacción siempre se produce , en mayor o menor medida , un desprendimiento o una absorción de energía. • Así clasificamos las reacciones en: 1. -EXOTÉRMICAS: Aquellas en las que se desprende calor. Aunque en un principio haya que suministrar una mínima cantidad de calor. 2. -ENDOTÉRMICAS: Son aquellas en las que se absorbe calor. JAIME REDONDO MORA

EL MOL • Es la unidad internacional adoptada de CANTIDAD DE MATERIA. • ES LA CANTIDAD DE MATERIA QUE POSEE 6. 023 1023 PARTÍCULAS. (N partículas) • EJ: • 1 MOL DE Cu 6. 023 1023 átomos de Cu • 1 MOL DE CO 2 6. 023 1023 moléculas de CO 2 JAIME REDONDO MORA

EL MOL Equivale a la masa atómica o molecular expresada en gramos. La masa de un mol de átomos de cobre es de 63. 5 g porque la masa atómica del cobre es 63. 5. La masa de un mol de moléculas de agua , H 2 O , es 18 g porque la masa molecular de agua es 18. JAIME REDONDO MORA

MASA MOLAR • Es la masa de un mol. • Su unidad es el g/mol. • M= masa(g)/nºmoles. JAIME REDONDO MORA

¿Cuántos moles de agua hay en 100 g de agua? • La masa molar de agua es 18 g/mol. M(H 2 O)= 18 g/mol. n(H 2 O)= m/M = (100 g. H 2 O)/(18 g/mol)= = 5. 55 moles de H 2 O. JAIME REDONDO MORA

¿Cuántos átomos hay en 8 g de azufre? • La masa atómica del azufre es 32 • 1 mol de átomos de S= 32 g • ¿Cuántos moles hay en 8 g? 1 mol x 1 mol 0. 25 moles 32 g 8 g x=0. 25 moles N átomos JAIME REDONDO MORA x x: 1. 5 1023átomos de S

Escala en moles. • Ejemplo: CH 4 +2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O 1 molécula de CH 4 generan 2 moléculas de H 2 O 6. 023 1023 moléculas de CH 4 generan 2 x 6. 023 1023 moléculas de H 2 O. JAIME 1 mol de CH 4 genera 2 REDONDO moles. MORA de H 2 O

Cálculos estequiométricos. En una reacción química las proporciones se cumplen molécula a molécula , átomo a átomo y mol a mol. 2 Fe + O 2 2 Fe. O 2 moles de hierro , y un mol de oxígeno dan 2 JAIME REDONDO moles de oxido de Fe. MORA

Cálculos estequiométricos. A B • Masa de A Moles de A • Moles de A Moles de B • Moles de B JAIME REDONDO MORA Masa de B

Cálculos estequiométricos. 2 Na. Cl 2 Na + Cl 2 500 g x 1 mol Na. Cl 58. 5 g x 500 g 8. 5 moles de Na. Cl 1 mol Cl 2 x=8. 5 moles 4. 25 moles de Cl 2 71 g MORA 4. 25 moles Cl 2 JAIME REDONDO x x= 301. 7 g de Cl 2