Reacciones Quimicas - PDF'
Reacciones Quimicas - PDF'
Reacciones Quimicas - PDF'
REACCIONES QUÍMICAS
reactantes productos
REACCIONES QUÍMICAS
Liberación de Cambio de
Cambio de Formación de
una sustancia color, olor
temperatura precipitado
gaseosa y/o sabor
2. ECUACIÓN QUÍMICA
Una ecuación química es la representación simbólica de una reacción química. En ella
se representan los reactantes y productos, así como sus estados físicos y otras
características adicionales que nos permiten tener una idea más exacta de la
ocurrencia de dicha reacción.
Veamos la ecuación que representa la combustión del metano:
Observación:
• Durante el desarrollo de una reacción química se conservan los átomos de la
sustancias así como el número total de estos antes y después de la reacción. Es por
ello que la masa total de las sustancias se conserva (ley de conservación de la masa
conocida como ley de Lavoisier).
• Lo que no se conservan son las moles y moléculas, pues estas al reaccionar pierden
parcial o totalmente sus átomos que las conformaban.
• Hay reacciones químicas en las cuales el producto tiene la misma fórmula que el
reactante, lo que si ha cambiado, es su estructura molecular, este tipo de
reacciones se les llama de isomerización.
Por la naturaleza de los reactantes
T Reacción de Adición, Síntesis o Combinación A + B → C
I ∆
Reacción de descomposición C ՜ A + B
P
O Reacción de Sustitución o desplazamiento simple A + BC → AC + B
S Reacción de doble sustitución o metátesis AB + CD → AD + BC
Reacción de Isomerización o reagrupamiento interno ABC → CAB
D Por la Energía Involucrada
E
Reacción Endotérmica A + B + Q → C , ∆H > 0 ∆H : variación de
R Reacción Exotérmica A + B → C + Q , ∆H < 0 entalpia
E
A Por la composición final o Por el sentido de la Reacción
C
Reacción Reversible A + B ⇄ C Reacción Irreversible A + B → C
C
I Por el número de Oxidación
O
0 +1 -1 +2 -1 0 +1 -2 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -2
N Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 NaOH + HCl → NaCl + H2O
E Reacción Redox Reacción no Redox
S
Por su Combustión
Reacción de Combustión Completa CxHy + O2 exceso → CO2 + H2O + Q
Reacción de Combustión Incompleta CxHy + O2 poco → CO + C + H2O + Q
CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
𝐴+𝐵 → 𝐶
Ejemplos:
2𝐻2 + 𝑂2 → 2𝐻2 𝑂 𝑁2 + 3𝐻2 → 2𝑁𝐻3
Síntesis de Lavoisier Síntesis de Haber Bosch
b. Reacción de descomposición.
∆
𝐴𝐵 ՜ 𝐴 + 𝐵
Ejemplos:
corriente
eléctrica luz
2𝑁𝑎𝐶𝑙 2𝑁𝑎 + 𝐶𝑙2 2𝐻2 𝑂2 2𝐻2 𝑂 + 𝑂2
Electrólisis Fotólisis
∆
2𝐾𝐶𝑙𝑂3 2𝐾𝐶𝑙 + 3𝑂2
Pirrólisis
c. Reacción de desplazamiento simple.
𝐴 + 𝐵𝐶 → 𝐴𝐶 + 𝐵
Ejemplos:
𝐹𝑒 + 𝐶𝑢𝐶𝑙2 → 𝐹𝑒𝐶𝑙2 + 𝐶𝑢 𝐴𝑙 + 𝐹𝑒𝐶𝑙3 → 𝐴𝑙𝐶𝑙3 + 𝐹𝑒
𝐴𝐵 + 𝐶𝐷 → 𝐴𝐷 + 𝐶𝐵
Ejemplos:
𝐴𝐵𝐶 → 𝐶𝐵𝐴
Ejemplo:
700 oC
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH2 – CH3
CH3
2. POR LA ENERGIA INVOLUCRADA:
Estado activado
Energía potencial
Avance de la reacción
b. Reacción exotérmica (∆𝑯 < 𝟎)
Es una reacción en la que hay una perdida neta de energía generalmente en
forma de calor. Aumenta la temperatura de los alrededores y se observa que
𝐻𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 > 𝐻𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠 .
a. Reacción Irreversible
Ocurren en un solo sentido (→) hasta que la reacción sea completa; es decir,
hasta que se agote uno o todos los reactantes. Generalmente ocurren cuando se
forman precipitados, se liberan gases en recipientes abiertos o se forman
productos muy estables que no reaccionan para formar las sustancias iniciales o
reactantes.
b. Reacción Reversible
Es aquella donde la reacción ocurre en ambos sentidos (⇄). Generalmente se
lleva a cabo en un sistema cerrado.
Ejemplos:
𝑁2(𝑔) + 3𝐻2(𝑔) ⇄ 2𝑁𝐻3(𝑔) 𝐻2(𝑔) + 𝐼2(𝑔) ⇄ 2𝐻𝐼(𝑔)
4. POR SU ESTADO DE OXIDACIÓN
a. Reacción no redox
Es aquella donde ningún átomo cambia de estado de oxidación.
Ejemplo:
+1 -2 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -2
𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) + 𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) → 𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑎𝑐) + 𝐻2 𝑂(𝑎𝑐)
A este tipo de proceso pertenecen las reacciones de metátesis
Reducción Oxidación
−5 − 4 − 3 − 2 − 1 0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5
𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 /𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒
EJEMPLO APLICATIVO
Ejemplo – 1: Sea la siguiente reacción redox
El Cu se oxida
(pierde 2 electrones)
El N se reduce (gana 1 electrón)
En reactantes:
• El agente oxidante es aquella especie que se reduce o gana electrones (ejemplo:
𝐻𝑁𝑂3 )
• El agente reductor es aquella especie que se oxida o pierde electrones (ejemplo:
𝐶𝑢).
En Productos:
• La forma oxidada es el producto de la oxidación (ejemplo: 𝐶𝑢(𝑁𝑂3 )2 )
• La forma reducida es el producto de la reducción (ejemplo: 𝑁𝑂2 )
El espectador es la especie que no participa en el proceso de transferencia de
electrones: 𝐻2 𝑂
Tipos de Reacciones Redox:
• Intermolecular:
Cuando el elemento que se oxida y se reduce esta en especies químicas diferentes.
Ejemplo: reducción
+3 +2 0 +4
𝐹𝑒2 𝑂3 + 𝐶𝑂 → Fe + 𝐶𝑂2
oxidación
• Intramolecular:
Cuando en una misma especie química se encuentra los elementos que se oxidan
y se reducen.
reducción
Observamos que estas
Ejemplo: reacciones generalmente,
oxidación
+5 −𝟐 −𝟏 0 son de descomposición.
𝐾𝐶𝑙𝑂3 → 𝐾𝐶𝑙 + 𝑂2
Por otro lado, existen sustancias que poseen un elemento con su mínimo un número
de oxidación, por lo tanto no pueden reducirse solo pueden oxidarse, entonces solo
actuarán como agentes reductores. Ejemplo: NH3 aquí el nitrógeno actúa con −3
5. POR SU COMBUSTIÓN
1300oC 900oC
500oC 200oC
Entrada de Entrada de
aire abierta aire cerrada
BALANCE DE ECUACIONES QUÍMICAS
Determinamos los estados de oxidación de cada uno de los elementos empleando las
reglas del número de oxidación.
−3 +1 +6 0 +5
𝑁𝐻3 + 𝐻2 𝑆𝑂4 𝑆 + 𝐻𝑁𝑂3 + 𝐻2 𝑂
Se oxida (−8e-) x 3
Se reduce (+6e-) x 4
−2 + 12 + 14 = +24 +6 + 18 + 0 = +24
Ejemplo – 5
Balancear en medio básico la siguiente reacción redox
𝑂𝐻 −
𝑆2 𝑂32− + 𝐶𝑙𝑂− 𝐶𝑙 − + 𝑆𝑂42−
queda 2− −1 2−
𝑆2 𝑂3 + 4𝐶𝑙𝑂− 4𝐶𝑙 + 2𝑆𝑂4
−6 − 2 −8
Agregando 𝑂𝐻 − en medio básico para balancear cargas iónicas
2− −1 2−
−
𝑆2 𝑂3 + 4𝐶𝑙𝑂 + 2𝑂𝐻 − 4𝐶𝑙 + 2𝑆𝑂4
9 oxígenos 8 oxígenos
Como en el primer miembro hay 9 átomos de O y en el otro miembro 8 átomos de O
sumamos 1 H2O en el otro lado.
2− −1 2−
𝑆2 𝑂3 + 4𝐶𝑙𝑂− + 2𝑂𝐻 − 4𝐶𝑙 + 2𝑆𝑂4 + 1𝐻2 O
2− −1 2−
𝑆2 𝑂3 + 4𝐶𝑙𝑂− + 2𝑂𝐻 − 4𝐶𝑙 + 2𝑆𝑂4 + 1𝐻2 O
−2 − 4 − 2 = −8 −4 − 4 + 0 = −8
Ejemplo – 6
Balancear en medio básico o alcalino la siguiente reacción redox
𝑂𝐻 −
𝐶𝑟 3+ + 𝐶𝑙𝑂3− 𝐶𝑟𝑂42− + 𝐶𝑙1−
+5 +6
𝐶𝑟 3+ + 𝐶𝑙𝑂3− 𝐶𝑟𝑂42− + 𝐶𝑙1−
Se reduce (+6e-) x 1
Se oxida (−3e-) x 2
queda
+5 +6
2𝐶𝑟 3+ + 𝐶𝑙𝑂3− 2𝐶𝑟𝑂42− + 𝐶𝑙1−
−10 +6 − 1 −4 − 1