Profesor: Gonzalo PueblaIngeniero Civil en Metalurgia ExtractivaIngeniero Civil QumicoQumica General

REACCION QUIMICAUna Reaccin qumica es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias) desaparece para formar una o ms sustancias nuevas.

Las ecuaciones qumicas son el modo de representar a las reacciones qumicas.

Una ecuacin qumica utiliza smbolos qumicos para mostrar que sucede en una reaccin qumica.

Los smbolos son las flechas y el signo +ESCRITURA DE LAS ECUACIONES QUIMICAS

ESCRITURA DE LAS ECUACIONES QUIMICAS

Por ejemplo el hidrgeno gas (H2) puede reaccionar con oxgeno gas (O2) para dar agua (H20). La ecuacin qumica para esta reaccin se escribe: H2 + O2 H2O -El "+" se lee como "reacciona con"-La flecha significa "produce".-Las frmulas qumicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos.-A la derecha de la flecha estn las formulas qumicas de las sustancias producidas denominadas productos.-Los nmeros al lado de las formulas son los coeficientes (el coeficiente 1 se omite).

ESCRITURA DE LAS ECUACIONES QUIMICASPara proporcionar informacin adicional los qumicos indican el estado fsico de los reactivos y productos por medio de las letras g, l y s.

2 CO(g) + O2(g) 2CO2(g)

ESTEQUIOMETRIA DEFINICION

Estudio de las relaciones cuantitativas entre las masas, los volmenes y el nmero de moles de molculas de los reactivos que intervienen en una reaccin qumica y los productos obtenidos.

RELACIONES ESTEQUIOMETRICASLas transformaciones que ocurren en una reaccin qumica se rigen por la Ley de la conservacin de la masa: Los tomos no se crean ni se destruyen durante una reaccin qumica. Entonces, el mismo conjunto de tomos est presente antes, durante y despus de la reaccin. Los cambios que ocurren en una reaccin qumica simplemente consisten en una reordenacin de los tomos.

CALCULOS ESTEQUIOMETRICOSUna ecuacin qumica ajustada o balanceada indica las proporciones de combinacin o estequiometria - en moles - de las sustancias reactivas y sus productos. As : 2NaI + Pb(NO3) PbI2 + 2NaNO3

Indica que 2 moles de NaI se combina con 1 mol de Pb(NO3) para producir 1 mol de PbI2 y 2 moles de NaNO3

CALCULOS ESTEQUIOMETRICOS

1 3

Dividir entre Multiplicar Multiplicar por la masa molar por la relacin la masa molar estequiometrica

Un calculo para relacionar el peso en g de los productos y los reactivos se lleva a cabo en tres pasos: 1 Transformar la masa conocida en g de una sustancia en su numero de moles; 2 Multiplicar por un factor que tenga en cuenta la estequiometria y 3. Convertir los datos de moles en las unidades mtricas que pide la respuesta. MasaMolesMolesMasa

CALCULOS ESTEQUIOMETRICOSResumen1 Escribir la ecuacin balanceada2 Convertir la cantidad conocida del reactivo a numero de moles.3 Utilizar la relacin molar de la ecuacin balanceada para calcular el numero de moles del producto formado.4 Convertir las moles del producto en gramos de producto

EJERCICIO Cual es la masa de AgNO3(169.9g/mol) necesaria para convertir 2.33 g de Na2CO3(106g/mol) en Ag2CO3. Que cantidad de Ag2CO3 (275.7 g/mol) se forma?

Na2CO3+ 2 AgNO3 ----------- Ag2CO3+ 2NaNO3

Ejercicio1. Moles de Na2CO3

2. La ecuacin ajustada o balanceada dice que 2 mol de AgNO3 / 1 mol de Na2CO3

3. Masa de AgNO3

BALANCE DE ECUACIONESMETODO DE TANTEOPasos que son necesarios para balancear una reaccin1) Se determina cuales son los reactivos y los productos.2) Se escribe una ecuacin no ajustada usando las frmulas de los reactivos y de los productos.3) Se ajusta la reaccin determinando los coeficientes que nos dan nmeros iguales de cada tipo de tomo en cada lado de la flecha de reaccin, generalmente nmeros enteros.

BALANCEO DE ECUACIONESEjemplo 1: HCL + Ca CaCl2 + H2 1H 2H Sin balancear 1 Cl 2Cl Sin balancear 1Ca 1 Ca Balanceado 2HCL + Ca CaCl2 + H2 (BALANCEADA) 2H 2H Balanceada 2Cl 2Cl Balanceado 1Ca 1Ca Balanceado

BALANCEO DE ECUACIONESEjemplo 2: C2H6 + O2 CO2 + H2O 2C 1C 6H 2H 2O 3OAl balancear ( Primero la molcula mayor): C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O 2C 2C Balanceado 6H 6H Balanceado 2O 7O Sin BalancearEntonces queda C2H6 + 3.5O2 2CO2 + 3H2O Como no existen 0.5 molcula de O2 entonces se multiplica a cada lado por 2 y queda as: 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O

Rendimiento de una reaccinEs la cantidad de producto que se suele obtener de una reaccin qumica. Esto depende de varios factores, como la pureza del reactivo, las reacciones secundarias que puedan tener lugar, etc... Cuando uno de los reactivos est en exceso, el rendimiento deber calcularse respecto al reactivo limitante

Reactivos limitantesEl reactivo que se consume primero en una reaccin se denomina reactivo limite.Cuando este reactivo se consume, no se puede formar mas producto

ConcentracinEn qumica, la concentracin de una disolucin es la proporcin o relacin que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolucin es el resultado de la mezcla homognea de las dos anteriores. A menor proporcin de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada est la disolucin, y a mayor proporcin ms concentrada est.

El trmino tambin es usado para hacer referencia al proceso de concentracin, aumentar la proporcin de soluto en el disolvente, inverso al de dilucin.

Concepto.Disolucin:

Una disolucin es una mezcla homognea a nivel molecular o inico de dos o ms sustancias que no reaccionan entre s, cuyos componentes se encuentran en proporciones variables y no se pueden separar por centrifugacin ni filtracin. La disolucin consta de dos partes: soluto y solvente. Cuando el soluto se disuelve, ste pasa a formar parte de la solucin. Al disolver una sustancia, el volumen final es diferente a la suma de los volmenes del disolvente y el soluto, debido a que los volmenes no son aditivos.

La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones variables entre ciertos lmites. Normalmente el disolvente se encuentra en mayor proporcin que el soluto, aunque no siempre es as.

Esta interaccin est relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente, es decir, tiene que ver con la cantidad de soluto que es capaz de admitir este disolvente. .Las propiedades fsicas de la solucin son diferentes a las del solvente puro: la adicin de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullicin y disminuye su punto de congelacin; la adicin de un soluto a un solvente disminuye la presin de vapor de ste.

Sus propiedades fsicas dependen de su concentracin:

Solubilidad:

Es una medida de la capacidad de disolverse de una determinada sustancia (soluto) en un determinado medio (solvente). Implcitamente se corresponde con la mxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de solvente a una temperatura fija.

Saturacin:

En fisicoqumica, la saturacin es el punto en que una solucin de una sustancia no puede disolver ms de dicha sustancia, y que cantidades adicionales aparecern como un precipitado. Este punto de mxima concentracin, el punto de saturacin, depende de la temperatura del lquido, as como de la naturaleza qumica de las sustancias involucradas.

Si un cambio en la condiciones (por ejemplo, enfriamiento) significa que la concentracin es realmente mayor que el punto de saturacin, se dice que la solucin est sobresaturada.

Efecto de la temperatura en la solubilidad:

Por lo general, al aumentar la temperatura del medio, el solvente ser capaz de disolver una mayor cantidad de soluto.

Efecto de la presin en la solubilidad:

La solubilidad es directamente proporcional a la presin aplicada.

Notar que una solucin puede ser tanto lquida, como slida o gaseosa

Unidades de Concentracin:

Molaridad (M)

Normalidad (N)

Unidades de masa/Unidades de Volumen

Unidades de Masa/Unidades de Masa

cidos y bases

Un cido es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto qumico que, cuando se disuelve en agua, produce una solucin catin hidronio mayor que el agua pura.

Vale decir, un cido es cualquier compuesto qumico que en solucin, entrega protones (H+)

Una base o lcali es cualquier sustancia que presente propiedades alcalinas. En primera aproximacin ,es cualquier sustancia que en disolucin acuosa aporta iones OH al medio.

Vale decir, una base es una sustancia que en solucin acuosa, consume protones.

Para medir la alcalinidad de una solucin, utilizamos el indicador (pOH)

pH

El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolucin. El pH indica la concentracin de iones hidronio [H3O]+ presentes en determinadas disoluciones.

-Log (H+) = pH

Calcule el pH de una solucin:

20 gramos de cristales de cido clorhdrico con 97% de pureza y diludos en3000 mL de agua destilada.

1 Calculamos cuando cido clorhdrico tenemos disponible:

20* 0,97 = 19,4 gr

2 Calculamos los moles de cido Clorhdrico disponibles:n = 19,4/36n = 0,538 moles3 Calculamos el volumen de solucin final que ser aproximadamente igual al volumen del solvente, en litros V= 3000 mL = 3 Litros4 Calculamos la concentracin molar:( c ) = 0,538 / 3 = 0,179 M

5 Calculamos el pH de la Solucin

Ejercicio: Se toman 500 gr de cristales de cloruro frrico al 90% y se disuelven en 4 litros de agua destilada. Cunta agua debe adicionarse a fin de obtener una solucin al 0,5 Molar.

Calculamos el cloruro frrico disponible: 500*0,9 = 450 gr Calculamos los moles de cloruro frrico:450/161= 2,795 moles

Calculamos la concentracin inicial:

C1= 2,795/4 C1 = 0,698

C1* V1 = C2 * V2

0,698 * 4 = 0,5 * V2V2 = 5,59 litrosVolumen aadido (5,59 4 = 1,59 litros)