quimica general 1 capitulo 4 version estudiantes
Post on 15-Jan-2016
34 Views
Preview:
TRANSCRIPT
27/04/2015
1
Profesora: Joice Castro A.
Capitulo 4: Reacciones en disoluciones acuosas
Es una mezcla homogénea
Es la sustancia presente en menor
cantidad
Es la sustancia presente en
mayor cantidad
Disolución Disolvente Soluto
Refresco (l) H2O Azúcar, CO2
Aire (g) N2 O2, Ar, CH4
Acero (g) Fe C
Solutos
electrolitos
Se separan en cargas al disolverse
Conducen electricidad
No electrolitos
No se separa en cargas al disolverse
No conduce electricidad
𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑠)𝐻2𝑂
𝑁𝑎(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
Electrolitos fuertes Electrolitos débiles
Se disocian completamente en el agua lo que hace que la conducción eléctrica sea
muy favorable.
No se disocian completamente en el agua lo que hace que la conducción
eléctrica sea baja.
Separación de las sustancia en aniones y cationes.
𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻𝐻2𝑂
𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂(𝑎𝑐)− + 𝐻(𝑎𝑐)
+
27/04/2015
2
Disociación ionización ≠
Separar cargas, separar especies ya ionizadas, que están unidas por medio de un enlace iónico
(catión metálico + anión no metálico).
Proceso por el cual una especie gana o pierde electrones.
Se utiliza para la separación de cargas en especies ácidas o básicas (ácidos/ bases)
La separación de cargas se da por la hidratación, las moléculas de agua rodean los iones y los estabilizan.
Es el proceso por el cual un ion es rodeado pormoléculas de agua orientadas en una manera específica.
Se caracterizan por la formación de un producto insoluble oprecipitado.
Es el sólido insoluble que se separan de la disolución.
27/04/2015
3
Reglas de solubilidad
Solubilidad es la máximacantidad de soluto que se disolveráen una cantidad dada de disolvente auna temperaturaespecífica
Ejercicio 4,1
Clasifique los siguientes compuestos iónicos como solubles o insolubles: a) sulfato de plata (Ag2SO4), b) carbonato de calcio (CaCO3), c) fosfato de sodio (Na3PO4).
El carbonato se forma con el calcio (grupo2A), es insoluble
El sulfato de plata es insoluble según tabla 4.2
El sodio es un metal alcalino (grupo1A), por tanto el fosfato de sodio es soluble
27/04/2015
4
Ecuaciones
Ecuaciones Moleculares 𝑃𝑏 𝑁𝑂3 2(𝑎𝑐) + 2𝐾𝐼(𝑎𝑐) → 𝑃𝑏𝐼2(𝑠) + 2𝐾𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
Ecuaciones iónica
𝑃𝑏(𝑎𝑐)2+ + 2𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
− + 2𝐾(𝑎𝑐)+ + 2𝐼(𝑎𝑐)
− → 𝑃𝑏𝐼2(𝑠) + 2𝐾(𝑎𝑐)+ + 2𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
−
Ecuaciones iónica neta 𝑃𝑏(𝑎𝑐)2+ + 2𝐼(𝑎𝑐)
− → 𝑃𝑏𝐼2(𝑠)
2𝐾(𝑎𝑐)+ 𝑦 2𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
− Iones espectadores
Ejemplo 4,2
Prediga lo que sucede cuando una disolución de fosfato depotasio (K3PO4) se mezcla con una disolución de nitrato de calcio[Ca(NO3)2]. Escriba una ecuación iónica neta para la reacción.
𝐾3𝑃𝑂4(𝑎𝐶) + 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 𝑎𝑐 → ?
𝐾3𝑃𝑂4(𝑎𝐶) + 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 𝑎𝑐 → 𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2 𝑠 +𝐾𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
2𝐾3𝑃𝑂4(𝑎𝐶) + 3𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 𝑎𝑐 → 𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2 𝑠 + 6𝐾𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
6𝐾(𝑎𝑐)+ + 2𝑃𝑂4(𝑎𝑐)
3− + 3𝐶𝑎(𝑎𝑐)2+ + 6𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
− → 6𝐾(𝑎𝑐)+ + 6 𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
− + 𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2 𝑠
2𝑃𝑂4(𝑎𝑐)3− + 3𝐶𝑎(𝑎𝑐)
2+ → 𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2 𝑠
Arrhenius
Tienen sabor agrio.
Ocasionan cambios de color en pigmentos vegetales
Reaccionan con metales y
carbonatos y conducen
electricidad.
BrønstedLowry
Donador de
protones
Arrhenius
Sabor amargo, jabonosos
Producen electricidad,
cambios de color en pigmentos
vegetales.
BrønstedLowry
Aceptor de
protones
Ácido Base
27/04/2015
5
Ácidos monoprótico
Ácidos dipróticos
Ácidos tripróticos
27/04/2015
6
Identifique cada una de las siguientes especies como un ácido de Brønsted, base de Brønsted, o ambos. a) HI, b) CH3COO-, c) H2PO4
-
A). 𝐻𝐼(𝑎𝑐) + 𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐻3𝑂(𝑎𝑐)+ + 𝐼(𝑎𝑐)
− ácido
B). 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂(𝑎𝑐)− +𝐻2𝑂(𝑙) → 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
− + 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻(𝑎𝑐) base
C). 1. 𝐻2𝑃𝑂4 𝑎𝑐− +𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐻𝑃𝑂4 𝑎𝑐
2− +𝐻3𝑂(𝑎𝑐)+ ambos
2. 𝐻2𝑃𝑂4 𝑎𝑐− +𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐻3𝑃𝑂4 𝑎𝑐 + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
−
Ejemplo4.4
Escriba la ecuación molecular, iónica e iónica neta para las siguientes reacciones ácido-base:
a) Ácido bromhídrico (ac) + Hidróxido de bario (ac)
b) Ácido sulfúrico (ac) + Hidróxido de potasio
27/04/2015
7
Son aquellas donde hay un movimiento de electrones de una especie a otra.
Cede electrones = se oxida = agente reductor.Gana electrones = se reduce = agente
oxidante.𝑀𝑔2+ 𝑦 𝑂2−
2𝑀𝑔 → 2𝑀𝑔2+ 4𝑒− 𝑂2 + 4𝑒− → 2𝑂2−
Semireacciones
2𝑀𝑔 + 𝑂2 + 4𝑒− → 2𝑀𝑔2+ + 2𝑂2− + 4𝑒−
2𝑀𝑔 + 𝑂2 → 2𝑀𝑔𝑂
1. Los elementos en estado natural tienen un numero de oxidación igual a cero.
Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4 = 0
2. En los iones monoatómicos, el numero de oxidación es igual a la carga en el ion.
Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2
3. El número de oxidación del oxígeno es generalmente de 2-. En el H2O2 y O2
2-, es 1-
Es la carga que tendría un átomo en una molécula (o en un compuesto iónico) si los electrones fueran transferidos
completamente.
4. El número de oxidación del hidrógeno es 1+, excepto en hidruros(hidrógeno metal), en estos casos, su número de oxidación es 1-.
5. Los metales del Grupo IA son 1+, los metales IIA son 2+ y el flúor essiempre 1-.
6. La suma de los números de oxidación de todos los átomos en unamolécula o ion, es igual a la carga en la molécula o ion.
7. Los números de oxidación no tienen que ser enteros. El número deoxidación del oxígeno en el ion peróxido, O2
-, es ½-.
27/04/2015
8
Ejemplo 4,4.
Asigne el número de oxidación a todos los elementos en los siguientes compuestos y en el ion: a) Li2O, b) HNO3, c) Cr2O7
2–.
HNO3
H= 1+ O= 2-+1+ 3(-2) + x = 0
x= N= 5+
Cr2O72-
O= 2-7(-2)+ 2(x)= 2-
x= Cr= 6+
Reacción de formación o combinación
𝐴 + 𝐵 → 𝐶
Reacciones de descomposición
𝐶 → 𝐴 + 𝐵
27/04/2015
9
Reacciones de combustión
Son las reacciones donde una sustancia reacciona con oxígeno, generalmente liberan calor y luz
Reacciones de desplazamiento.
𝐴 + 𝐵𝐶 → 𝐴𝐶 + 𝐵
Desplazamiento de hidrógeno
Desplazamiento de halógeno
Desplazamiento de metal
Entre mayor sea la posición en la que se encuentran en la lista mayor es su
capacidad de oxidarse.
Un metal reaccionará con un catión en compuesto si está por encima del
catión.
𝑁𝑖(𝑠) + 𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) → 𝑁𝑖𝐶𝑙2 + 𝐻2(𝑎𝑐)
𝑀𝑔(𝑠) + 𝐹𝑒𝐶𝑙2(𝑎𝑐) → 𝑀𝑔𝐶𝑙2(𝑎𝑐) + 𝐹𝑒(𝑠)
𝑃𝑏(𝑠) + 𝐻2𝑂(𝑙) → 𝑁𝑅
𝐶𝑙2 + 2 𝐾𝐵𝑟 → 2𝐾𝐶𝑙 + 𝐵𝑟2
𝐼2 + 𝐾𝐵𝑟 → 𝑁. 𝑅.
27/04/2015
10
Reacción de desproporción.
Se da una oxidación y reducción de la misma especie.
2𝐻2𝑂2(𝑎𝑐) → 2𝐻2𝑂(𝑙) + 𝑂2(𝑔)
-1-2 0
Clasifique las siguientes reacciones: Ejemplo 4.5
Clasifique las siguientes reacciones redox e indique los cambiosocurridos en los números de oxidación de los elementos:
2𝑁2𝑂(𝑔) → 2𝑁2(𝑔) + 𝑂2(𝑔)
6𝐿𝑖(𝑠) + 𝑁2(𝑔) → 2𝐿𝑖3𝑁(𝑠)
𝑁𝑖(𝑠) + 𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2(𝑎𝑐) → 𝑃𝑏(𝑠) + 𝑁𝑖(𝑁𝑂3)2(𝑎𝑐)
2𝑁𝑂2(𝑔) + 𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐻𝑁𝑂2(𝑎𝑐) +𝐻𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
27/04/2015
11
Ejemplo 4.5Clasifique las siguientes reacciones redox e indique los cambios
ocurridos en los números de oxidación de los elementos:
2𝑁2𝑂(𝑔) → 2𝑁2(𝑔) + 𝑂2(𝑔)
6𝐿𝑖(𝑠) + 𝑁2(𝑔) → 2𝐿𝑖3𝑁(𝑠)
Reacción de descomposiciónN cambia de 1+ a 0O cambia de 2- a 0
Reacción de combinaciónLi cambia de 0 a 1+N cambia de 0 a 3-
2𝑁𝑂2(𝑔) +𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐻𝑁𝑂2(𝑎𝑐) +𝐻𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
Reacción de desproporciónN es 4+ en el NO2, 3+ en HNO2 y 5+ en HNO3; como el
número de oxidación del mismo elemento se incrementa tanto como disminuye, por eso es una reacción de
desproporción
𝑁𝑖(𝑠) + 𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2(𝑎𝑐) → 𝑃𝑏(𝑠) + 𝑁𝑖(𝑁𝑂3)2(𝑎𝑐)Reacción de desplazamiento del metal (Ni reemplaza a Pb2+)Ni aumenta de 0 a 2+Pb disminuye de 2+ a 0
La concentración de una disolución
Es la cantidad de soluto presente en una cantidad
dada de disolvente o disolvente
Molaridad (M) o concentración molar
Es el número de moles de soluto por litro de
disolvete.
𝑀 = 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 =𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛=𝑛
𝑉
Ejemplo 4,7
¿Cuántos gramos de dicromato de potasio (K2Cr2O7) se requieren para preparar 250 ml de una disolución cuya concentración sea 2,16 g/mol?
27/04/2015
12
Ejemplo 4,7
¿Cuántos gramos de dicromato de potasio (K2Cr2O7) se requieren para preparar 250 ml de una disolución cuya concentración sea 2,16 mol/L?
𝑀 =𝑛
𝑉𝑀 ∗ 𝑉 = 𝑛 𝑚 = 𝑀𝑀 ∗ 𝑛
𝑛𝐾2𝐶𝑟2𝑂7 =2,16 𝑚𝑜𝑙
𝐿∗ 0,250 𝐿 = 0,540 𝑚𝑜𝑙𝐾2𝐶𝑟2𝑂7
𝑚𝐾2𝐶𝑟2𝑂7 = 0,540𝑚𝑜𝑙𝐾2𝐶𝑟2𝑂7 ∗294,2 𝑔
𝑚𝑜𝑙= 159 𝑔𝐾2𝐶𝑟2𝑂7
DiluciónEs el proceso para elaborar
una disolución menos concentrada a partir de una
más concentrada
𝑀𝑖𝑉𝑖 = 𝑀𝑓𝑉𝑓
Ejemplo 4,9Describa cómo prepararía 5.00 × 102 mL de una disolución de H2SO4
1.75 M, a partir de una disolución concentrada de H2SO4 8.61 M.
Ejemplo 4,9Describa cómo prepararía 5.00 × 102 mL de una disolución de H2SO4
1.75 M, a partir de una disolución concentrada de H2SO4 8.61 M.
𝑀𝑖𝑉𝑖 = 𝑀𝑓𝑉𝑓
𝑉𝑖 = ?𝑉𝑓 = 5,00𝑥102 𝑚𝐿
𝑀𝑖 = 8,61𝑚𝑜𝑙
𝐿
𝑀𝑓 = 1,75𝑚𝑜𝑙
𝐿
𝑉𝑖 =𝑀𝑓𝑉𝑓𝑀𝑖
𝑉𝑖 =1,75
𝑚𝑜𝑙𝐿
∗ 0,500 𝐿
8,61𝑚𝑜𝑙𝐿
27/04/2015
13
• Ejercicios recomendados: Problemas: 9 a 12, 19 a 23, 30 a 34, 43 a 57, 61 a 78.
• Lectura: Una reacción de precipitación indeseable
top related