Ecuaciones químicas
Las ecuaciones químicas son representaciones concretas de las reacciones químicas
Ecuaciones químicas
Las fórmulas de los reactivos (a la izquierda) están conectadas por una flecha con las fórmulas de los productos (a la derecha). Para escribir una ecuación con palabras, escribe los nombres de los reactivos a la izquierda de la flecha, separados por un signo más (+)
Símbolos utilizados en ecuaciones químicas
Símbolo Explicación
+ Utilizado para separar dos reactivos o dos productos
Separa reactivos de productos
Se usa en lugar de la flecha para las reacciones reversibles
(s) Designa a reactivos o productos en estado sólido, se ubica después de la fórmula.
(l) Designa a reactivos o productos en estado líquido, se ubica después de la fórmula.
(g) Designa a reactivos o productos en estado gaseoso, se ubica después de la fórmula.
(aq) Designa a soluciones acuosas, ubicado después de la fórmula Q Indica que se suministra calor durante la reacción
Pt Una fórmula escrita abajo o arriba de la flecha indica que se
Esqueleto de la ecuación
Cuando en una ecuación química no se indica la cantidad relativa de reactantes y productos se dice que se escribe el "esqueleto de la ecuación"
Escribe las fórmulas de los reactivos a la izquierda de la flecha y la fórmula de los productos a la derecha
Aquí está la ecuación de la corrosión:
Hierro metálico reacciona con oxígeno del aire y produce óxido de hierro (III), (herrumbre).
Hierro( metal) + Oxígeno ( gas) ⇒ óxido de hierro (III) ( solid) (ecuación en palabras)
Ecuación en palabras
Cuando se enciende el gas metano reacciona con el oxígeno gaseoso
para producir dióxido de carbono y vapor de agua.
CH4 gas O2 gas CO2 gas
+
⇒
+
H2O gas
Esta ecuación no está balanceada: CH4 (g) + O2 (g) H2O (g) + CO2 (g)
1 En la reacción
CH4 (g) + O2 (g) à H2O (g) + CO2 (g)los productos son:
A
oxígeno y agua
B
dióxido de carbono y agua
C
oxígeno y metano
D
metano y dióxido de carbono
2
En la reacción
CH4 (g) + O2 (g) à H2O (g) + CO2 (g)los productos son:
A
sólidosB
líquidos
C
gasesD disueltos en agua (acuosos)
E
No se puede determinar
Ecuaciones químicas
El clorato de potasio sólido se descompone en el aire para producir cloruro de potasio sólido y oxígeno gaseoso.
La ecuación en palabras es:
clorato de potasio (s) --> cloruro de potasio (s) + oxígeno (g)
El "esqueleto" desbalanceado es:
Escribe la ecuación en palabras y luego el esqueleto de la ecuación-
El sulfato de alumnio reacciona con el cloruro de calcio para producir sulfato de calcio y cloruro de aluminio
Al2(SO4)3 + CaCl2 --> Ca(SO4) + AlCl3
Ecuaciones químicas
Aluminum sulfate + calcium chloride --> calcium sulfate + aluminum chloride Slide for Word equation
Ley de la Conservación de la Masa
"Podemos establecer como un axioma
indiscutible que en todas las operaciones del arte y de la naturaleza, nada se crea, una igual cantidad de materia existe antes y después del experimento. Todo el arte de la realización de experimentos químicos depende de este
principio"
Para escribir una ecuación química balanceada, primero se escribe el esqueleto de la ecuación. Luego se usan coeficientes para
balancear la ecuación de manera que obedezca a la ley de la conservación de la masa.
Esta es la ecuación balanceada para fabricar una bicicleta. Los
números llamados coeficientes son números enteros pequeños que se ubican delante de las fórmulas en la ecuación con el fin de
balancearla.
CH4 (g) + 2 O2 (g) à CO2 (g) + 2 H2O (g)
Los reactivos aparecen en el lado izquierdo de la
reaccción.
Los productos aparecen en el lado derecho de la ecuación.
El estado de los reactivos y productos están escritos con paréntesis.
Balanceo de ecuaciones químicas
1C
4H 4 O 1C2 O
2 O 4H
Se colocan los coeficientes para balancear la ecuación.
Balanceo de ecuaciones químicas
CH4 (g) + 2 O2 (g) à CO2 (g) + 2 H2O (g) 1C
4H 4 O 1C2 O
2 O 4H
Subíndices y coeficientes
Los subíndices nos dicen el número de átomos de cada
elemento en la molécula.
Los coeficientes nos dicen el número de partículas
3
¿Cuántos átomos de oxígeno hay en una fórmula
unitaria de nitrato de calcio? (Primero, escribe la
fórmula del nitrato de calcio)
A
2
B
3
C
5
D
6
4 ¿Cuántos átomos de nitrógeno hay en una
fórmula unitaria de sulfato de amonio?
cloro + bromuro de sodio à bromo + cloruro de sodio
Balanceo de ecuaciones químicas
Escribe una ecuación química balanceada para esa ecuación.
Primero escribe el esqueleto de la ecuación, luego balanceála.
5
Cuando la siguiente ecuación está balanceada, los
coeficientes son:
A 1, 1, 1
B
1, 2, 4
C
4, 1, 2
D
2, 2, 1
E
4, 1, 4
Na + O2 à Na2O6
Cuando la siguiente ecuación está balanceada los
coeficientes son:
HgO à Hg + O2A 1, 1, 1
B
1, 2, 4
C
4, 1, 2
D
2, 2, 1
E
4, 1, 4
7
Cuando la siguiente ecuación está balanceada,
los coeficientes son:
A 1, 1, 1, 1
B
4, 7, 4, 6
C
2, 3, 2, 3
D
1, 3, 1, 2
E
2, 3, 3, 2
Al + ZnCl2 à Zn + AlCl38 Cuando la siguiente ecuación está balanceada,
los coeficientes son:
A
1, 1, 1, 1
B
3, 2, 2, 3
C
2, 3, 2, 3
D 1, 3, 1, 2
E
2, 1, 2, 1
9 Cuando la siguiente ecuación está balanceada
los coeficientes son:
A
1, 1, 1, 1
B
4, 7, 4, 6
C
2, 3, 2, 3
D
1, 3, 1, 2
E
4, 3, 4, 3
NH3 + O2 à NO2 + H2O10 Cuando la siguiente ecuación está balanceada,
los coeficientes son:
A
2, 3, 1, 6
B
2, 1, 3, 2
C
1, 1, 1, 1
D
4, 6, 3, 2
E
2, 3, 2, 3
Al(NO3)3 + Na2S à Al2S3 + NaNO3Tipos de reacciones
Hay 5 tipos principales de reacciones químicas
que estudiaremos este año.
Combinación ( síntesis) Descomposición
Combustión
Sustitución simple Sustitución doble
Reacciones de combinación
2 o más
sustancias
reaccionan
para formar un
producto.
Mg O2 MgO Ejemplos: · 2 Mg (s) + O2 (g) 2 MgO (s) · N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) · C3H6 (g) + Br2 (l) C3H6Br2 (l)11
¿Cuál de las siguientes es una ecuación de
combinación?
A
H
2O --> H
2+O
2B
Na + Cl
2--> NaCl
C
AgNO
3+ BaSO
4--> Ag
2SO
4+ Ba(NO
3)
2D C
3H
8+ O
2--> H
2O + CO
2E
No sé cómo hacer eso.
Una sustancia se
descompone (se
rompe) en dos o
más sustancias.
Reacciones de descomposición
Examples: · CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) · 2 KClO3 (s) à 2 KCl (s) + 3 O2 (g) · 2 NaN3 (s) à 2 Na (s) + 3 N2 (g) à+
2 H
2O
à
O
2+ 2 H
212 ¿Cuáles de las siguientes es una reacción de
descomposición?
A
H
2O --> H
2+O
2B
Na + Cl
2--> NaCl
C
AgNO
3+ BaSO
4--> Ag
2SO
4+ Ba(NO
3)
2D
C
3H
8+ O
2--> H
2O + CO
2 ENo sé cómo responder eso.
Reacciones de combustión
Ejemplos:
CH4 (g) + 2 O2 (g) ---> CO2 (g) + 2 H2O (g)
C3H8 (g) + 5 O2 (g) ---> 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)
Generalmente hay reacciones rápidas que producen
una llama.
Muy frecuentemente se da con hidrocarburos
(compueston que contienen carbono) que reaccionan
con el oxígeno del aire.
Reacciones de combustión
El oxígeno siempre es un reactivo para las reacciones de combustión.
Ejemplos:
· CH4 (g) + 2 O2 (g) ---> CO2 (g) + 2 H2O (g)
· C3H8 (g) + 5 O2 (g) ---> 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)
Además hay otras sustancias que también pueden sufrir reacciones de combustión:
Mg (s) + O2 (g) ---> MgO (s)
N2 (g) + 2 O2 (g) ---> 2 NO2 (g)
Estás últimas dos también pueden ser clasificadas como reacciones de combinación.
13
¿Cuál de las siguientes es una reaación de
combustión?
A
H
2O --> H
2+O
2B
Na + Cl
2--> NaCl
C
AgNO
3+ BaSO
4--> Ag
2SO
4+ Ba(NO
3)
2 DC
3H
8+ O
2--> H
2O + CO
2Reacciones de combustión
Las reacciones son fácilmente identificadas porque el oxígeno es un reactivo. Sin embargo, los productos de una reacción de combustión pueden variar dependiendo de cuánto oxígeno está disponible.
Combustión completa - los productos son dióxido de carbono y
agua.
Combustión incompleta - los productos son monóxido de carbono y
Reacciones de sustitución simple
Las reacciones de sustitución simple ocurren entre un elemento y un compuesto.
Usualmente un metal puro desplazará el metal de otro compuesto metálico.
M1 + M2Y --> M2 + M1Y
Reacciones de sustitución simple
Las reacciones de sustitución simple involucran no metales, específicamente halógenos.
En estas reacciones un halógeno desplazará a otro halógeno de un compuesto.
14
¿Cuál de las siguientes es una reacción de
sustitución simple?
AH
2O --> H
2+O
2 BNa + Cl
2--> NaCl
CAgNO
3+ Ba --> Ag + Ba(NO
3)
2 DC
3H
8+ O
2--> H
2O + CO
2 ENo sé cómo es la respuesta.
En esta reacción el cobre metálico desplaza al ión plata en el compuesto.
Sin embargo, la reacción inversa no ocurre. ¿Por qué?
Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) à Cu(NO3))2 (aq) + 2 Ag (s)
Las reacciones de sustitución simple ocurren sólo si el metal puro tiene una más alta reactividad que el metal en el compuesto.
La reactividad de los metales está en la tabla, hay una lista con los metales de más alta reactividad.
Si el metal puro está más arriba en la lista que el metal del
compuesto, el que va a reaccionar con él, la reacción se llevará a cabo.
Si el metal puro está más abajo que el metal del compuesto, la reacción no ocurrirá.
Serie de reactividad
Note que el hidrógeno aparece
en la lista..
El hidrógeno puede ser desplazado del agua y de algunos ácidos por metales que están por arriba
de él en la Serie de actividad. El hidrógeno gaseoso es un producto en tales reacciones.
Por ejemplo, el litio reemplazará al calcio de sus
compuestos tales como CaCl2 ya que el Li es más reactivo
que el Ca.
Li + CaCl2 à Ca + 2 LiCl Si!
Pero la reacción inversa no ocurre.
Ca + LiCl à No!
El Ca es menos reactivo que el Li por lo que él no puede desplazar al Li.
En la parte de atrás de la tabla periódica hay una copia de las series de actividad.
Recuerda el Litio (Li) es el que tiene mayor reactividad y reemplazará a los otros metales. El oro (Au) es el de menor reactividad y no
reemplazará a ninguno de los otros metales de la lista.
Series de reactividad de los
metales
15 ¿Cuál de estas reacciones NO ocurrirá?
A
Ag + NaCl -->
B
AgCl + Na -->
C PbF
2+ Fe -->
D Al + FeCl
2-->
E
No sé como es la respuesta.
Serie de reactividad de los halógenos
Hay una serie de reactividad de los halógenos
en el grupo 17 o VIIA.
F
fluor, más reactivo
Cl
cloro
Br
bromo
I
iodo, menos reactivo
Note que esta serie concuerda con la ubicación
de estos elementos en la Tabla Periódica.
A
I
2+ NaCl
à16- ¿Cuál de estas reacciones ocurrirá?
B
Cl
2+ KF
àC
LiF + Br
2à
D
CaBr
2+ Cl
2 àSerie de reactividad
Vamos a practicar encontrando que reacciones ocurrirám y cuáles no.
Usa la lista de reactividad como una guía.
click here for an activity involving metal reactivity
Reacciones de doble sustitución
Las reacciones de doble sustitución usualmente ocurren entre 2 compuestos iónicos en medio acuoso (disueltos en H2O). También
puede ocurrir entre ácidos y bases. Este tema se discutirá más adelante.
Generalmente los cationes intercambian su lugar
como se muestra abajo
A
B +
C
D --->
A
D +
C
B
Recuerda que el catión se escribe primero en un
compuesto iónico.
16
¿Cuál de las siguientes es una reacción de
doble sustitución?
A
H
2O --> H
2+O
2B Na + Cl
2--> NaCl
C
AgNO
3+ BaCl
2--> AgCl + Ba(NO
3)
2D
C
3H
8+ O
2--> H
2O + CO
2Los iones positivos (provienen de un metal) cambian sus
parejas-AgNO3 + KCl
à
AgCl + KNO3((PP
Pb(NO3)2 + 2 KI à PbI2 + 2 KNO3
Reacciones de doble sustitución
Las reacciones de doble sustitución no ocurrirán si ambos productos son solubles en agua.
AB + CD ---> AD + CB
De manera que, si AD y CB son acuosos, entonces no hay una reacción efectiva.
Reacciones de doble sustitución
Las reacciones de doble
sustitución ocurren sólo si uno de los productos es uno de los
siguientes:
Un precipitado (sólido) un gas
agua
La mayoría de las reacciones de doble sustitución que vamos a discutir forman un precipitado sólido.
En las reacciones de doble sustitución, dos compuestos iónicos en una solución acuosa reaccionan juntos.
La fuerza motriz de esta reacción es que uno de los productos es o gas o un sólido insoluble.
El sólido insoluble precipitará y quedará separado en la solución.
Ambas de esas reacciones ocurren porque uno de los productos es un precipitado sólido
AgNO3(aq) + KCl(aq)
à
AgCl(s) + KNO3(aq)PP
Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) à PbI2(s) + 2 KNO3(aq)
Reacciones de doble sustitución
Se llama precipitado a un producto insoluble (sólido).
AB + CD ---> AD + CB
La tabla de solubilidad determina si un compuesto es soluble o no.
Tabla de solubilidad
Esta tabla proporciona las solubilidades de muchos compuestos iónicos.
Por lo general, todos los compuestos que
contienen metales
alcalinos e ión amonio siempre son solubles.
Tabla de solubilidad
Nota que
S
en esta tablasignifica que el compuesto es soluble. Al escribir una ecuación química, ellos estarán en solución
acuosa.
Los compuestos insolubles
se indican con la letraI
I
.Al escribir una ecuación química, ellos serán
Predice los productos de esta reacción: fluoruro de calcio + sulfato de sodio-->
CaF2 (aq) + Na2SO4 (aq) --> NaF + Ca(SO4)(s)
Reacciones de sustitución doble
Ahora, escribe los productos y baláncea la ecuación
Slide for Answer --->
Predice los productos en esta reacción:
fosfato de potasio + cloruro de magnesio --> K3PO4 (aq) + MgCl2 (aq) -->
Ecuaciones de doble sustitución
17 Uno de los productos de una reacción entre el
nitrato de plata y el carbonato de potasio será:
A
potasio de plata
B
carbonato de potasio
C
carbonato de nitrato
D
nitrato de potasio
Escritura de ecuaciones iónicas netas
Hasta el momento, las ecuaciones de sustitución simple y
doble que hemos examinado muestran los iones que
reaccionan.
En verdad, sólo algunos de esos iones toman parte de esa
reacción.
Para mostrar con más precisión que iones están
reaccionando, escribimos:
(1) una ecuación iónica completa y
(2) una ecuación iónica neta
La ecuación iónica completa muestra todas aquellas sustancias (ej. s ácidos fuertes, bases fuertes, y compuestos iónicos solubles)
disociados en sus iones. Por ejemplo:
NaCl (aq)
sería escrito como
Na
+(aq) + Cl
-(aq)
Nota: todos los compuestos iónicos si se solubilizan en agua se disociarán fácilmente en sus correspondientes iones (+) y (-) ions.
Sin embargo, cuando todos las especies acuosas se disocian en sus respectivos iones, se convierten en:
Ag+ (aq) + NO3- (aq) + K+ (aq) + Cl- (aq) --->AgCl (s) + K+ (aq) + NO3- (aq)
Esto se llama ecuación iónica completa. Nota que los productos insolubles no se disocian.
Escritura de ecuaciones iónicas netas
La ecuación entre el nitrato de plata y el cloruro de potasio se muestra comunmente como:
Escritura de ecuaciones iónicas netas
Ag(aq) + NO3-(aq) + K+(aq) + Cl-(aq) --->AgCl(s) + K+(aq) + NO3- (aq)Como lo muestra este ejemplo, ciertos iones están juntos antes y
después de la reacción. Debido a que ellos juegan un rol no significante en la reacción se los conoce como "iones espectadores"
Un ión espectador es un ión que aparecede en ambos lados de una ecuación y no están directamente involucrados en la reacción.
La ecuación iónica neta es una ecuación de una reacción en solución que muestra sólo aquellas partículas que están directamente
involucradas en el cambio químico.
Para formar la ecuación iónica neta, se tacha, desde el lado izquierdo hacia el lado derecho de la ecuación, todo lo que no cambia. En otras palabras, se cancelan los iones espectadores.
Escritura de ecuaciones iónicas netas
Ag(aq) + NO3-(aq) + K+(aq) + Cl-(aq) --->AgCl(s) + K+(aq) + NO
Despueés de haber cancelado los iones espectadores, sólo las cosas ubicadas a la izquierda de la ecuación cambian o reaccionan durante el curso de la reacción.
Ag
+(aq)
+ Cl
-
(aq)
--->
AgCl
(s)
Ecuaciones iónicas netas
Ag
+(aq)+ NO
3-(aq)
+ K
+(aq)+ Cl
-(aq)--->
AgCl
(s)+ K
+(aq)+ NO
3-(aq)Pasos para ecuaciones iónicas netas
Escribe una ecuación molecular balanceada.
Se disocian los reactivos o productos que son acuosos. Todos los sólidos, líquidos y los gases permanecen intactos y no se disocian.
Tachar todo lo que no cambia comenzando desde el lado izquierdo hacia el lado derecho de la ecuación.
Escribir la ecuación iónica neta con las especies que quedan. En todos los casos, será la reacción entre los iones que producen el precipitado insoluble.
Escritura de ecuaciones iónicas netas
Aquí hay otro ejemplo:
Escribir una ecuación molecular balanceada.
Pb(NO3)2 (aq)+ 2 KI (aq) --> PbI2 (s)+ 2 KNO3 (aq)
Disociar cualquier reactivo o producto que sean acuosos. Pb2+
(aq) + 2NO3-(aq)+ 2K+(aq)+ 2I-(aq)à PbI2 (s)+ 2K+(aq)+ 2NO3-(aq)
Tachar cualquier cosa que no cambie. Pb2+
(aq) + 2NO3-(aq)+ 2K+(aq)+ 2I-(aq)à PbI2 (s)+ 2K+(aq)+ 2NO3-(aq)
Escribir la ecuación iónica neta con las especies que quedan.
Pb2+
Practica escribiendo la ecuación balanceada, completa la ecuación iónica y la ecuación iónica neta para estas reacciones.
1. nitrato de calcio (aq) y carbonato de potasio (aq) --->
Ca
2+(aq) + CO
32-
(aq) --> CaCO
3(s)
Escritura de ecuaciones iónicas netas
Practica escribiendo la ecuación balanceada, la ecuación iónica y la ecuación iónica neta para esta reacción.
2. Nitrato de plata (aq) y fosfato de sodio (aq) -->
3Ag
+(aq) + PO
43-