Moléculas
De los elementos, sólo los gases nobles
existen en la naturaleza como átomos sencillos, la mayor parte de la materia está formada por moléculas o iones formados por los átomos.
Molécula: es un agregado de dos o más
Iones
Un ion es un átomo o grupo de átomos
que tiene una carga neta positiva o negativa. En un cambio químico el número de protones de un átomo
Evidencia de una reacción química
Cuando al poner en contacto dos o más sustancias:
Cambio de color
Liberación de energía en forma de luz o
calor
Absorción de energía (disminución de
temperatura)
Cambio de olor
Evidencia de una reacción química
Cuando al poner en contacto dos o más sustancias:
Se forma un precipitado
Se desprenden gases
Cambia de color
Se desprende o absorbe energia (calor)
Ejemplo de reacción química:
Por cada molécula de oxígeno que reacciona son necesarias dos de
hidrógeno para formar 2 moléculas de agua.
Esto se expresa mediante la ecuación
química:
Representación gráfica
Definición: Reacción Química
Una reacción química consiste en la
“ruptura de enlaces químicos” entre los átomos de los reactivos y la “formación de nuevos enlaces” que originan nuevas sustancias químicas, con liberación o
absorción de energía.
En toda reacción química la masa se
Reacción química
¿Cómo se usan las fórmulas y
ecuaciones químicas para representar los reacomodos de los átomos que tienen lugar en las reacciones
químicas?
Las sustancias se pueden representar
Símbolos usados en una ecuación
química
Las sustancias se pueden representar
por fórmulas y símbolos, las cuáles proporcionan la información.
+ se usa entre dos fórmulas para indicar
la presencia de varios reactivos o de varios productos.
se llama “flecha de reacción” y
separa los reactivos de los productos. Indica que la combinación de los
Símbolos usados en una ecuación
química
la doble flecha indica que la
reacción puede ocurrir en ambas direcciones.
la flecha hacia abajo indica la
Símbolos usados en una ecuación
química
la flecha hacia arriba indica que se
desprende un gas.
(s) indica que la sustancia se encuentra
en estado sólido.
(l) indica que la sustancia se encuentra
en estado líquido.
(g) indica que la sustancia se encuentra
Símbolos usados en una ecuación
química
calor
la flecha con una “delta” o la
palabra calor encima indica que la
reacción requiere energía térmica para llevarse a cabo.
Cualquier “signo” que se ponga encima
Símbolos usados en una ecuación
química
(ac) indica que el reactivo o el producto
se encuentra en solución acuosa.
(cat) Catalizador, generalmente se
Ecuaciones químicas
I. Muestran las sustancias que inician una
reacción, las cuales se denominan REACTIVOS.
II. Muestran las sustancias que se forman
debido a la reacción, las cuales se denominan PRODUCTOS.
III. Muestran la dirección a la cual progresa
Fe (s) + Cl2 (g) → FeCl3 (s)
“El hierro en estado sólido reacciona con
cloro en estado gaseoso produciendo cloruro de hierro (III) en estado sólido”.
Todas las ecuaciones químicas deben mostrar que la materia se conserva, según la ley de la conservación de la masa, debe indicar que el número de
Clasificación de las reacciones químicas
1. Síntesis
2. Combustión
3. Descomposición
4. Desplazamiento o
sustitución simple
5. Doble desplazamiento o
Balanceo de ecuaciones químicas
Por inspección (tanteo)
Oxido-reducción
Antes de balancear hay que saber:
¿Qué es un coeficiente?
Es un número escrito frente a un símbolo químico de un elemento o compuesto que indica el menor número de moléculas o
fórmulas unitarias involucradas en una
reacción. Generalmente es un número entero y no se escribe si su valor es igual a 1.
Ejemplo:
¿Qué es un subíndice?
Es un número entero escrito con letras pequeñas después de un símbolo de un
elemento químico que indica la forma en que este se encuentra naturalmente, indica el
número de átomos de un elemento. No debes modificarlos ya que si lo haces cambias la identidad de la sustancia. Ejemplo:
PASO 1
Escribe la ecuación con la estructura básica para la reacción, separando los reactivos de los
productos por medio de flechas e indicando el estado de agregación de todas las sustancias involucradas en la reacción.
H2 (g) + Cl2 (g) HCl (g)
PASO 2
Cuenta los átomos de los elementos de los reactivos. Si una reacción involucra iones poliatómicos idénticos tanto en los reactivos como en los productos, cuenta el ión
poliatómico con si fuera un elemento.
H2 + Cl2
PASO 3
Cuenta los átomos de los elementos de los productos. En esta reacción se produce un átomo de hidrógeno y uno de cloro.
HCl
PASO 4
Cambia los coeficientes para que el número de átomos de cada elemento sea igual en
ambos lados de la ecuación. Nunca cambies los subíndices de una fórmula química
porque si lo haces cambias la identidad de la sustancia. Solo cambia los coeficientes.
H2 + Cl2 HCl
PASO 5
Escribe los coeficientes en la razón más baja posible. Los coeficientes deben de ser los
números enteros más pequeños posibles que expliquen la razón en la que se
combinan los elementos en la reacción y deben demostrar que la masa se conserva.
PASO 6
Ejercicio
Balancear la reacción en donde el hidróxido de sodio y el bromuro de calcio producen hidróxido de calcio en estado sólido y bromuro de sodio. La reacción ocurre en medio acuoso.
Paso 1 Escribir la ecuación con estructura básica:
Balanceo de ecuaciones químicas:
Óxido – Reducción (Redox)
PASO 1
Asignar el estado de oxidación a cada uno de los átomos de los elementos.
PASO 2
PASO 3
Escribir por separado los pares redox hacia la oxidación y hacia la reducción, balanceando el número de átomos de los elementos que han cambiado su estado de oxidación y el número de electrones intercambiados.
PASO 4
Multiplicar la ecuaciones por los
menores números que permitan igualar el número de electrones donados y
PASO 5
Transferir los coeficientes encontrados a la ecuación original.
PASO 6
1. Asignar el número de oxidación a cada uno de los átomos de los elementos.
1+ 6+ 2- 0 1+ 1- 3+ 1- 1+ 1- 2+ 1- 1+ 2-
K2Cr2O7 + Cu(s) + HCl CrCl3 + KCl + CuCl2 + H2O
K2Cr2O7 + Cu(s) + HCl CrCl3 + KCl + CuCl2 + H2O
2. Identificar los elementos que han cambiado su estado de oxidación.
6+ 0 3+ 2+
3. Escribir por separado los pares redox hacia la oxidación y hacia la reducción, balanceando el número de átomos de los elementos que han
cambiado su estado de oxidación y el número de electrones intercambiados.
0 2+
Oxidación: Cu(s) CuCl2 + 2 e
6+ 3+
4. Multiplicar las ecuaciones por los números menores que permitan igualar el número de electrones donados y recibidos.
0 2+ 0 2+
(Cu(s) CuCl2 + 2 e-) 3 = 3 Cu(s) 3 CuCl2 + 6 e-
6+ 3+ 6+ 3+
5. Transferir los coeficientes encontrados en el paso 4 a la ecuación original.
1K2Cr2O7 + 3Cu(s) + HCl 2CrCl3 + KCl +3CuCl2 + H2O
6. Terminar el balanceo de los átomos de los elementos restantes (por “tanteo”).
Cálculos Estequiométricos
¿Ecuación química ?
Es la representación de la reacción
química.
Para iniciar con los cálculos
estequiométricos, es necesario contar
con la ecuación química debidamente
Herramientas de la estequiometria
Coeficientes estequiométricos
Razones estequiométricas (parámetros
constantes y universales)
Ejemplo: 2CO(g) + O2(g) 2CO2 (g)
La razón estequiométrica entre el
monóxido de carbono y el oxígeno es
Razones estequiométricas
La razón indica las moles de monóxido
de carbono que se requieren para reaccionar con un mol de oxígeno.
Otras razones estequiométricas en la
misma ecuación:
[2 moles de CO/ 2 moles de CO2]
Tipos de cálculos estequiométricos
Moles de reactivos Moles de productos
Masa de
reactivos reactivosMoles de Moles de productos
Masa de reactivos
Moles de reactivos
Moles de
Ejercicio
En la obtención de agua:
H2 (g) + O2 (g) H2 O(l)
Se tienen 4.5g de hidrógeno
¿Qué cantidad* de oxígeno se requiere
para que reaccione todo el hidrógeno?
¿Qué cantidad* de agua se obtendra?