REACCIONES QU

1
REACCIONES QUÍMICAS
2
EVIDENCIA DE REACCIONES QUÍMICAS

• Cambio de color
• Liberación de energía en forma de luz o calor
• Absorción de energía (disminución de temperatura)
• Cambio de olor
• Aparición de burbujas o sólidos

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REPRESENTACIÓN DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

• para qué?
• para describir los cambios que suceden en la
  naturaleza debido al reordenamiento de los átomos
  de la materia de forma objetiva, cuantitativa y
  ordenada.

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ECUACIONES QUÍMICAS

• Muestran las sustancias que inician una reacción,
  las cuales se denominan REACTIVOS.
• Muestran las sustancias que se forman debido a
  la reacción, las cuales se denominan PRODUCTOS.
• Muestran la dirección a la cual progresa
• una reacción mediante una FLECHA (no es una
  igualdad).

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reactivo 1 reactivo 2 ? producto 1 producto 2
Símbolo Significado
Separa 2 o más reactivos o productos
? Separa reactivos de productos
(s) Identifica el estado sólido
(l) Identifica el estado líquido
(g) Identifica el estado gaseoso
(ac) Identifica la solución en agua
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3 tipos de ecuaciones químicas

• Ecuaciones con palabras
• hierro (s) cloro (g) ? cloruro de hierro (III)
  (s)
• El hierro en estado sólido reacciona con cloro
• en estado gaseoso para producir el sólido
• cloruro de hierro (III).

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• 2. Ecuaciones con estructura básica
• Fe (s) Cl2 (g) ? FeCl3 (III) (s)
• El hierro en estado sólido reacciona con cloro
  en estado gaseoso produciendo cloruro de hierro
  (III) en estado sólido.
• cómo representarías la reacción entre carbono y
  azufre que resulta en la producción del líquido
  disulfuro de carbono?

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• 3. Ecuaciones químicas
• Fe (s) Cl2 (g) ? FeCl3 (III) (s)
• 1 Fe 2 Cl ? 1 Fe 3 Cl
• de dónde salió un átomo de cloro?
• 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 átomos a ambos lados de la ecuación es
  el mismo.

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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
• 3KCL, 2H2O, 6HCL

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• 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
• O2, Cl2, H2, F2

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PASOS PARA BALANCEAR ECUACIONES QUÍMICAS

• 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)

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• 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
• 2 átomos de hidrógeno
• 2 átomos de cloro

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• 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
• 1 átomo de H
• 1 átomo de Cl

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• 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
• H2 Cl2 2HCl

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• 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
• Revisa que a cada lado de la ecuación queden el
  mismo número de átomos.

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Ejercicio

• Escribe la ecuación química balanceada de 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 agua.
• Paso 1 Escribir la ecuación con estructura
• básica
• NaOH (ac) CaBr2 (ac) Ca(OH)2 (s) NaBr(ac)

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(No Transcript)
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Reafirmación de conocimientos

• Enumera los 3 tipos de evidencia que dejan las
  reacciones químicas.
• Qué diferencias y semejanzas encuentras entre
  una ecuación con estructura básica y una ecuación
  química.
• Por qué es importante balancear una ecuación
  química?
• Está balanceada esta ecuación
• 2K2CrO4(ac) Pb(NO3)2 (ac) 2KNO3(ac) PbCrO4

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• 4. En agua el cloruro de hierro (III) reacciona
  con hidróxido de sodio produciendo hidróxido de
  hierro sólido y cloruro de sodio.
• 5. El disulfuro de carbono líquido reacciona con
  oxígeno gaseoso produciendo dióxido de carbono
  gaseoso y dióxido de azufre gaseoso.
• 6. Pensamiento crítico Qué significa reducir
  los coeficientes de una ecuación química a la
  razón más baja posible?
• 7. Por qué es importante reducir los
  coeficientes de la ecuaciones químicas a sus
  razones más bajas posibles?

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Clasificación de las reacciones químicas

1. Síntesis
2. Combustión
3. Descomposición
4. Desplazamiento o sustitución simple
5. Doble desplazamiento o sustitución doble.

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Reacciones de SÍNTESIS

• Reacción en la cual dos elementos o compuestos
  originan un solo producto.
• A B C
• Ejemplos
• 2 elementos Na (s) Cl (g) NaCl (s)
• 2 compuestos CaO (s) H2O (l) Ca(OH)2 (s)
• 1 elemento 1 compuesto
• 2SO2 (g) O2 (g) 2SO3 (g)

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Reacciones de COMBUSTIÓN

• En este tipo de reacciones el oxígeno se combina
  con otra sustancia y libera energía en forma de
  luz y calor. Las reacciones de combustión son muy
  comunes, aquí hay unos ejemplos.
• 1. Combustión de carbón para producir energía
  eléctrica
• C (s) O2 (g) CO2 (g)
• 2. Combustión del gas natural para producir
  energía mecánica y térmica.
• CH4 (g) 2O2 (g) CO2 (g) 2H2O
  (l)

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Reacciones de DESCOMPOSICIÓN

• En estas reacciones un solo compuesto se divide
  en dos o más elementos o nuevos compuestos. Son
  opuestas a las reacciones de síntesis y por lo
  general requieren de una fuente de energía como
  luz, calor o electricidad para realizarse.
• AB A B
• Ejemplos
• NH4NO3(s) N2O (g) 2H2O (l)
• 2NaN3 (s) 2Na (s) 3N2 (g)

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PRÁCTICA

• Escribe las ecuaciones químicas para las
• siguientes reacciones y clasifícalas en tantas
• categorías como te sea posible.
• Los sólidos aluminio y azufre reaccionan para
  producir sulfuro de aluminio.
• El agua y el pentóxido de dinitrógeno gaseoso
  reaccionan para producir ácido nítrico (acuoso).
• Los gases dióxido de nitrógeno y oxígeno
  reaccionan para producir pentóxido de dinitrógeno
  gaseoso.

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• 4. El gas etano (C2H6) arde en el aire,
  produciendo dióxido de carbono gaseoso y vapor de
  agua.
• 5. El óxido de aluminio (s) se descompone cuando
  la electricidad pasa a través de él.
• 6. El hidróxido de níquel (II) sólido se
  descompone para producir óxido de níquel (II)
  sólido y agua.
• 7. Al calentar bicarbonato de sodio (s) se
  produce carbonato de sodio (ac), dióxido de
  carbono (g) y agua.

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Reacciones de SUSTITUCIÓN SIMPLE

• Es una reacción en la cual los átomos de un
  elemento sustituyen o reemplazan los átomos de
  otro en un compuesto.
• A BX AX B
• Ejemplos
• 1. 2Li (s) 2H2O (l) 2LiOH (ac) H2 (g)
• El litio (un metal) desplaza 1 átomo de
  hidrógeno de la molécula de agua.
• 2. Cu (s) 2AgNO3 (ac) 2Ag (s) Cu(NO3)2 (ac)
• Los átomos de cobre (otro metal) sustituyen a
  los átomos de plata ( otro metal).

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• 3. F2 (g) 2NaBr (ac) 2NaF (ac) Br2 (l)
• Un no metal (el flúor) reemplaza a otro no metal
  (el bromo).
• La capacidad de una sustancia de reaccionar con
  otra se denomina REACTIVIDAD.
• Los elementos más reactivos pueden desplazar a
  los elementos menos reactivos, generándose una
  reacción, sin embargo, un elemento menos activo
  no puede reemplazar a otro más activo, por lo
  cual no se genera una reacción química.

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Serie de reactividad de metales y halógenos
29

• Por ejemplo
• Br2 (g) 2NaF (ac) NR
• Fe (s) CuSO4 (ac) FeSO4 Cu (s)
• Mg (s) AlCl2 (ac) MgCl2 (ac) Al
  (s)
• Br2 (l) MgCl2 (ac) NR

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Predice si ocurrirán las siguientes reacciones

• K (s) ZnCl2
• Cl2 (g) HF (ac)
• Fe (s) Na3PO4 (ac)

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Reacciones de SUSTITUCIÓN DOBLE

• Implica el intercambio de iones entre dos
  compuestos.
• A()X(-) B()Y(-) A()Y(-)
  B()X(-)
• Todas las reacciones de doble sustitución
  producen un precipitado (sólido resultado de una
  reacción química), un gas o agua.
• Ejemplo
• Ca(OH)2 (ac) 2HCL CaCl2 (ac)
  2H2O (l)

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Pasos para reacciones de doble desplazamiento Pasos para reacciones de doble desplazamiento
1.Escribe los componentes de los reactivos en una ecuación con estructura básica. Al(NO3)3H2SO4
2.Identifica los aniones y cationes de cada compuesto Al, NO3- H , SO4-
3.Cruza los cationes y aniones de los compuestos AlSO4- HNO3-
4.Escribe las fórmulas de los productos Al2(SO4) HNO3
5. Escribe la ecuación completa Al(NO3)3H2SO4 Al2(SO4) HNO3
6 Balancea la ecuación 6 Balancea la ecuación
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Escribe las siguientes ecuaciones de doble
desplazamiento

• El yoduro de litio acuoso y el nitrato de plata
  acuoso reaccionan para producir yoduro de plata
  sólido y nitrato de litio acuoso.
• El cloruro de bario acuoso y el carbonato de
  potasio acuoso reaccionan para producir carbonato
  de bario sólido y cloruro de potasio acuoso.

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Predicción de productos de las diferentes reacciones Predicción de productos de las diferentes reacciones Predicción de productos de las diferentes reacciones
Reacción Reactivos Productos
Síntesis 2 o sustancias Un compuesto.
Combustión 1 metal y O2 1 no metal y O2 1 compuesto y O2 Oxido metal. Óxido no metal. 2 o óxidos.
Descomposición Un compuesto 2 o elementos o compuestos.
Sustitución simple 1 metal y 1 compuesto 1 no metal y 1 compuesto Nuevo compuesto y metal o no metal reemplazado.
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Predicción de productos de las diferentes reacciones Predicción de productos de las diferentes reacciones Predicción de productos de las diferentes reacciones
Reacción Reactivos Productos
Sustitución doble 2 compuestos 2 compuestos diferentes, uno de los cuales es un sólido, un gas o agua.
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REACCIONES EN SOLUCIONES ACUOSAS

• SOLUCIÓN ACUOSA
• Es una mezcla homogénea en la cual una sustancia
  (SOLUTO) se disuelve en agua (DISOLVENTE).

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• Los diferentes tipos de solutos en soluciones
  acuosas pueden existir como MOLÉCULAS o como
  IONES.

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• Para mostrar con detalle lo que sucede durante
  una reacción en una solución acuosa se deben de
  presentar todos los iones participantes en la
  reacción. A este tipo de ecuaciones químicas se
  les llama ECUACIÓN IÓNICA COMPLETA
• Ejemplo
• Ecuación química balanceada
• 2NaOH(ac) CuCl2(ac) 2NaCl(ac)
  Cu(OH)2(s)
• Ecuación iónica completa
• 2Na (ac) 2OH- (ac) Cu (ac) Cl2 - (ac)
• 2Na (ac) 2Cl- (ac) Cu(OH)2 (s)

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• Ecuación iónica completa
• 2Na (ac) 2OH- (ac) Cu (ac) Cl2 - (ac)
• 2Na (ac) 2Cl- (ac) Cu(OH)2 (s)
• qué iones no participan en la reacción?
• Debido a que el Na y Cl- no cambian durante
  la reacción (se mantienen como reactivos y como
  productos) se les llama IONES ESPECTADORES
• En general los iones espectadores no se escriben
  en las representaciones de reacciones químicas
  para que solo se muestren las partículas que
  participan en la reacción. Las ecuaciones que
  presentan los iones que participan en la reacción
  se llaman ECUACIONES IÓNICAS NETAS.

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• Para escribir la ecuación iónica neta solo tienes
• que tachar los iones espectadores ( los que se
• presentan como reactivos y productos) y escribir
• la ecuación iónica neta.
• 2Na (ac) 2OH- (ac) Cu (ac) Cl2 - (ac)
• 2Na (ac) 2Cl- (ac) Cu(OH)2 (s)
• Ecuación iónica neta
• 2OH- (ac) Cu (ac) Cu(OH)2 (s)

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Ejemplos

• 1) Reacción en solución acuosa que produce agua.
• a. Ecuación química balanceada
• HBr (ac) NaOH (ac) NaBr (ac)
  H2O (l)
• b. Ecuación iónica completa
• H (ac) Br - (ac) Na (ac) OH- (ac)
• Na (ac) Br - (ac) H2O (l)
• c. Iones espectadores
• H (ac) Br - (ac) Na (ac) OH- (ac)
• Na (ac) Br - (ac) H2O (l)
• d. Ecuación iónica neta
• H (ac) OH- (ac) H2O (l)

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Ahora tú

• Escribe las ecuaciones químicas balanceadas,
  iónicas completas y iónicas netas de las
  siguientes reacciones
• 1.- Solución acuosa de yoduro de potasio y la
  solución acuosa de nitrato de plata se combinan y
  forman el precipitado yoduro de plata.
• 2.- El ácido clorhídrico y el hidróxido de litio
  acuosos reaccionan produciendo agua.

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• Reacciones en solución acuosa que producen gas
• En este tipo de reacciones se lleva a cabo una
  doble sustitución seguida casi simultáneamente de
  una reacción de descomposición que genera GAS.
• Ejemplo
• Reacción I (doble sust.) Ecuación química
  balanceada
• HCl (ac) NaHCO3 (ac) H2CO3 (ac) NaCl
  (ac)
• Reacción II (descomp.) Ecuación química
  balanceada
• H2CO3 (ac) H2O (l) CO2 (g)

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• Ecuación combinada ( I II )
• HCl (ac) NaHCO3 (ac) H2CO3
• H2CO3 (ac) NaCl (ac) H2O (l) CO2 (g)
• Ecuación general
• HCl (ac) NaHCO3 (ac)
• NaCl (ac) H2O (l) CO2 (g)
• Ecuación iónica completa
• H (ac) Cl- (ac) Na (ac) HCO3- (ac)
• Na (ac) Cl- (ac) H2O (l) CO2 (g)
• Ecuación iónica neta
• H (ac) HCO3- (ac) H2O (l) CO2 (g)

45
Vas

• Escribe las ecuaciones química balanceada,
  iónica completa y iónica neta para las siguientes
  ecuaciones.
• 1.- Acido clorhídrico y sulfuro de sodio acuosos
  producen sulfuro de hidrógeno gaseoso.
• 2.- Ácido perclórico (HClO4) reacciona con
  carbonato de potasio acuoso.

46
TAREA

• Escribe las ecuaciones químicas balanceadas,
  iónicas completas y iónicas netas de las
  siguientes reacciones
• 1.- Las soluciones acuosas de cloruro de aluminio
  e hidróxido de sodio se mezclan formando el
  precipitado hidróxido de aluminio.
• 2.- El ácido sulfhídrico y el hidróxido de
• calcio acuoso reaccionan.
• 3.- Ácido sulfúrico reacciona con cianuro de
  sodio acuoso.