reacciones quÍmicas · ejemplo: al reaccionar nitrato de plomo con yoduro de potasio, se obtiene...
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REACCIONES QUÍMICAS
ADAPTADO DE : Nela Álamos Colegio Alcaste
Procesos o cambios físicos Procesos o cambios químicos
En la naturaleza se producen gran variedad de cambios, como la dilatación de un metal, los cambios de estado del agua, la oxidación de algunos metales, el movimiento de los coches, ...
Las sustancias mantienen su naturaleza y sus propiedades esenciales, es decir, siguen siendo las mismas sustancias.
Las sustancias cambian su naturaleza, se transforman en otras distintas, que tienen propiedades diferentes.
La ceniza es una sustancia distinta a la madera.
La herrumbre que se forma en la viga es una
sustancia distinta al hierro.
La mantequilla, al derretirse, sigue
siendo mantequilla.
La botella rota sigue siendo de vidrio.
Procesos Físicos y Químicos
Reacciones Químicas Las reacciones químicas son cambios químicos; en ellas unas sustancias se transforman en otras distintas.
A los componentes que entran en reacción (CH4 y O2 ) se les llama reactivos; los que se obtienen después de la reacción (CO2 y H2O ) son los productos.
Por ejemplo, al arder metano (CH4) con oxígeno (O2) se forma dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O), sustancias distintas a las anteriores.
Los átomos permanecen, ni se forman nuevos átomos ni desaparecen.
Los átomos de los reactivos se reorganizan o
reordenan para formar moléculas distintas , los productos.
Se producen intercambios más o menos importantes de energía.
Reacciones Químicas
En todas las reacciones químicas hay transformaciones de materia y de energía, y cumplen los siguientes principios:
Ecuaciones Químicas
Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química.
Ejemplo: Descomposición carbonato de calcio
CaCO3 CaO + CO2 Δ
(s) (g) (s)
Las ecuaciones químicas también pueden contener información sobre el estado físico de las sustancias y sobre las condiciones de la reacción.
A la izquierda se escriben las fórmulas de los reactivos (sustancias reaccionantes)
A la derecha se escriben las fórmulas de los productos (sustancias resultantes)
La flecha que separa unos de otros indica la dirección de la reacción.
Ecuaciones Químicas
Las ecuaciones tienen que estar ajustadas (igualadas, balanceadas), es decir, tiene que haber el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha.
Ejemplo: Combustión de etanol
CH3CH2OH + O2 CO2 + H2O + E Ecuación sin ajustar:
Ecuación ajustada: CH3CH2OH + 3O2 2CO2 + 3H2O + E
Para ello se utilizan coeficientes estequiométricos, que son números que se colocan delante de las fórmulas de reactivos y productos para igualar las cantidades de átomos.
Teoría de las Reacciones Químicas
Una reacción química supone la ruptura de ciertos enlaces de las moléculas de reactivos y la formación de otros nuevos, para dar lugar a las moléculas de productos.
Cuando se introduce un trozo de sodio caliente en el interior de un frasco que contiene gas cloro, se produce una violenta reacción en la que se forma una sustancia nueva, el cloruro de sodio.
Esta reacción puede expresarse así:
Ejemplo: Formación de cloruro de sodio
2Na + Cl2 2NaCl
Velocidad de las Reacciones Químicas
La velocidad de una reacción es la cantidad de sustancia formada o transformada por unidad de tiempo.
No todas las reacciones transcurren con la misma velocidad. Algunas reacciones químicas se producen de forma casi instantánea y otras trascurren lentamente.
Por ejemplo, las explosiones y detonaciones son tan rápidas que resulta muy difícil medir su velocidad, sin embargo, el cemento necesita varios días para fraguar, es decir, para endurecer, es una reacción lenta.
El estado físico de los reactivos: las reacciones entre gases y entre sustancias en disolución son las más rápidas, pues las partículas se mueven con mayor libertad y velocidad. Las reacciones de los sólidos entre sí, con líquidos o con gases no son generalmente muy rápidas, pero si el sólido está triturado o pulverizado, aumenta la velocidad de reacción.
Velocidad de las Reacciones Químicas
Factores que determinan la velocidad de reacción:
La naturaleza de los reactivos: las características propias de cada sustancia condicionan la rapidez con la que reaccionan.
La combustión de la madera es lenta
La de la pólvora es muy rápida.
Los catalizadores: son sustancias distintas de los reactivos y productos que modifican la velocidad de una reacción, pero no intervienen en la formación de nuevas sustancias, recuperándose íntegramente cuando la reacción finaliza. Pueden aumentar la velocidad de la reacción (catalizadores positivos) o pueden disminuirla (catalizadores negativos).
Velocidad de las Reacciones Químicas
Factores que determinan la velocidad de reacción:
La temperatura: la velocidad de reacción aumenta con la temperatura.
La concentración de los reactivos: la velocidad de una reacción aumenta con la concentración de los reactivos.
Para avivar el fuego se aumenta la concentración de oxígeno que rodea al combustible
Al calentar los reactivos aumenta la energía cinética de sus partículas, con lo que la probabilidad de que se produzcan choques eficaces es mayor.
Tipos de Reacciones Químicas
Tipos de Reacciones Químicas
Tipos de Reacciones Químicas
Según la reorganización de los átomos:
Según el mecanismo:
Reacciones ácido-base. Neutralización Reacciones de precipitación Reacciones de oxidación-reducción Reacciones de combustión
Síntesis Descomposición Desplazamiento o sustitución Doble descomposición o intercambio
Según el intercambio de energía:
Endotérmicas Exotérmicas
Combustión de metano
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + E
Formación de yoduro de aluminio 2Al + 3I2 Al2I6 + E
Electrólisis del agua
2H2O + E 2H2 + O2
Fotosíntesis
6H2O + 6CO2 + E C6H12O6 + 6O2
Tipos de Reacciones según el Intercambio de Energía
Endotérmicas: necesitan un aporte de energía a los reactivos para que se produzca la reacción. Puede ser luz, calor, electricidad, ...
Exotérmicas: desprenden energía mientras tiene lugar la reacción. Suele ser luz o calor.
Síntesis: Dos o más sustancias reaccionan para dar otra más compleja.
A + B AB ejemplo: N2 + 3 H2 2 NH3 Descomposición: Una sustancia compleja se descompone, formando
dos o más sustancias simples.
AB A + B ejemplo: 2 KClO3 2 KCl + 3 O2 Desplazamiento o sustitución: Uno de los elementos de un compuesto
es sustituido por otro elemento.
AB + X AX + B ejemplo: CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu Doble descomposición o intercambio: Equivalen a una doble
sustitución.
AB + XY AX + BY ejemplo: HCl + NaOH NaCl + H2O
( ácido + base sal + agua )
Tipos de Reacciones según la Reorganización de los Átomos
Tipos de Reacciones según el Mecanismo
Ácido-base. Neutralizaciones
Precipitación : Es una reacción en la que se forma un producto no soluble en el medio en el que está (normalmente agua o una disolución), por lo que precipita en forma de partículas sólidas. Ejemplo: Al reaccionar nitrato de plomo con yoduro de potasio, se obtiene un precipitado de yoduro de plomo.
Combustión: Reacciona una sustancia (el combustible) con O2 (el comburente). Como productos se forman dióxido de carbono y agua, y se desprende gran cantidad de energía en forma de luz y calor.
Combustión de propano C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Oxidación-Reducción (Redox)
fin fin