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“AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LA SOBERANIA NACIONAL”
UNIVERSIDAD DE HUANUCO
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL
PROCESOS AFECTIVOS
ASIGNATURA
QUIMICA
INTEGRANTES
DOCENTE
HURTADO REYES, MARIA TERESA
Capítulo I: Concepto 1.1. Definición Hablamos de reacción química cuando las moléculas de los reactivos rompen alguno de sus enlaces para formar otros nuevos, lo que conlleva la aparición de nuevas sustancias. Llamamos ecuación química a la expresión en la que aparecen como sumandos las fórmulas
de los reactantes (sustancias que reaccionan) seguidas de una flecha, y las fórmulas de los productos (sustancias que se producen) también sumándose. Deben incluirse los estados de agregación de las sustancias, aunque si todas están en disolución o son gaseosas, se pueden obviar. Para que se produzca la reacción es necesario que las moléculas de los reactantes choquen entre sí, ya que es la única manera de que puedan intercambiar átomos para dar los productos. Ésta es una condición necesaria pero no suficiente ya que el choque debe darse con una mímima energía para que los enlaces de los reactivos se puedan romper, y con la orientación que les permita unirse para formar las moléculas de los reactivos. Si se dan todas las condiciones hablaremos de choque efectivo. POR ACCION DE LA MASA : Lo que los átomos de los reactantes no desaparecen, en los productos encontramos los mismos y en la misma cantidad. Esto, además, explica la Ley de conservación de la masa. Es importante en la química conocer esto Para conseguir esa constancia en el número de átomos de la ecuación química tenemos que realizar un proceso denominado ajuste. Consiste en colocar unos coeficientes estequiométricos delante de cada fórmula de modo que indiquen las veces que ésta se repite. Esos coeficientes afectan a toda la molécula, multiplicando a todos los elementos de la fórmula. Con estos números lograremos igualar el número de átomos de cada elemento en productos y reactivos. Dichos números deben ser enteros ya que no podemos hablar de una fracción de molécula. Más adelante veremos que si realizamos un estudio a nivel macroscópico (utilizando órdenes de magnitud medibles en un laboratorio: gramos, moles, o litros) sí es aceptable su utilización. Para el ajuste podemos utilizar dos procedimientos OTRO METODO CONOCIDO COMO EL TANTEO Vamos probando hasta encontrar los coeficientes que nos sirvan. Suele facilitar las cosas dejar para el final los átomos que aparecen en más de una sustancia en alguno de los miembros de la ecuación.
1.2. OTRO METODO PARA HALLAR “ MÉTODO MATEMÁTICO O DE LOS COEFICIENTES
INDETERMINADOS “ Consiste en asignar una incógnita a cada fórmula y plantear una ecuación para cada elemento. Como es más complicado solo lo usamos cuando el anterior no da resultados
1.3. TIPOS DE REACCIONES
Encontramos muchísimas reacciones químicas diferentes. puesto que es algo inherente a la ciencia ordenar y clasificarlo todo, ésta no iba a ser una excepción. Dada esta variedad hay bastantes formas de clasificar las reacciones. Vamos a estudiar diversas clasificaciones atendiendo a diferentes criterios. Ten en cuenta que no son excluyentes: una reacción se puede clasificar con todos y cada uno de los criterios, como verás al final de la página. Debido a su importancia, desarrollaremos de forma más extensa dos de los criterios de clasificación : según la transformación y según la partícula transferida. Aquí tenéis algunos tipos de reacciones: Dependiendo del tiempo que tardan en consumirse los reactivos encontraremos reacciones rápidas y lentas. Na + H2 O → NaOH Rápida, tarda muy poco en consumir todo el sodio. Fe + O2 → FeO Lenta, el hierro se oxida con el aire a una velocidad baja.
. Según la energía implicada en el proceso Si la reacción desprende energía, la denominamos exotérmica y cuando la absorbe decimos que es endotérmica. Éstas las desarrollamos en el apartado de energía. H2 + F2 → 2 HF Q= -128.4 KJ Desprende calor, es exotérmica. C + H2 → C3 H6 Q= 20.4 KJ Absorbe calor, es endotérmica.. 1.4. Características Según el sentido de la reacción: Si la reacción se da sólo de reactivos a productos, nos referimos a ella como irreversible. Si se da también de productos a reactivos (en ambos sentidos), hablamos de reversible. NaOH + HCl → H2 O + NaCl Irreversible, solo se da en este sentido N2 + 3H2 ↔ 2NH Reversible, hay un equilibrio entre ambas reacciones. Por ejemplo, el ácido sulfúrico reacciona con la sacarosa de forma algo lenta. Si añadimos agua a esta mezcla, la reacción es rápida. Al principio se va oscureciendo poco a poco y, al añadir agua, se vuelve negra rápidamente. En ambos casos se desprende energía , es exotérmica
teorías 2.5. SEGÚN LA PARTÍCULA QUE SE TRANSFIERE Para esta clasificación nos fijaremos en la partícula que pasa de un reactivo a otro. - Reacciones de transferencia de protones o ácido-base Utilizaremos la teoría de Arrhenius por ser sencilla, aunque completa, y suficiente para nuestro objetivo. Consideramos ácido a aquella sustancia capaz de ceder protones (H+ en disolución, llamado más correctamente ión oxonio y representado por H3O + ) y base a la que es capaz de ceder iones hidróxido (OH- también llamado oxhidrilo). 1) NaOH → Na+ + OH2) HCl → H+ + ClUn ión oxonio de la sustancia con características ácidas se une a un oxhidrilo proviniente de la sustancia básica para dar agua. Los iones restantes se unen para formar una sal. 1) NaOH + HCl → NaCl + H2O 2) H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + H2O Reacciones de transferencia de electrones o de oxidación-reducción Son aquellas en las que se verifica la transferencia de electrones entre los reactantes. Para saber si ha tenido lugar, hay que observar el número de oxidación. En este curso será suficiente con adoptar como tal la valencia iónica. Si gana electrones, su número de oxidación disminuye y decimos que se reduce; si los pierde, dicho número aumenta y hablamos de oxidación. 1) FeCl2 + CoCl3 → FeCl3 + CoCl2 Cambian hierro y cobalto 2) KMnO4 + KI + HCl → MnCl2 + KIO3 + KCl+ H2 O Cambian iodo y manganeso Las combustiones son procesos en los que una sustancia se oxida (combustible) y otra se reduce (comburente) liberando gran cantidad de energía y formando gases. Es preciso que conozcas las combustiones de hidrocarburos, en las que el carbono pasa a dióxido de carbono y el hidrógeno, a agua. En este caso el comburente es el oxígeno. 1) C6H6 + O2 → CO2 + H2O 2) C3H5OH + O2 → CO
- H Reacciones de transferencia de electrones o de oxidación-reducción Son aquellas en las que se verifica la transferencia de electrones entre los reactantes. Para saber si ha tenido lugar, hay que observar el número de oxidación. En este curso será suficiente con adoptar como tal la valencia iónica. Si gana electrones, su número de oxidación disminuye y decimos que se reduce; si los pierde, dicho número aumenta y hablamos de oxidación Cambian iodo y manganeso Las combustiones son procesos en los que una sustancia se oxida (combustible) y otra se reduce (comburente) liberando gran cantidad de energía y formando gases.
Es preciso que conozcas las combustiones de hidrocarburos, en las que el carbono pasa a dióxido de carbono y el hidrógeno, a agua. En este caso el comburente es el oxígeno.
PLUSS PARA ENTENDER UN POCO MAS DE DE LOS CAMBIOS
Diferencia entre cambio físico y químico
Como hemos explicado más arriba, las sustancias de nuestro alrededor están constantemente cambiando. Sin embargo, esto no siempre significa que se haya producido una reacción química. También existen los cambios físicos, cuando las propiedades físicas de los materiales varían pero no lo hacen sus propiedades químicas. Algunos ejemplos de cambios físicos son los cambios de estado de la materia , las mezclas, disoluciones o la separación física de sustancias. Por otro lado, los cambios químicos sí que alteran la naturaleza de las sustancias, ya que cambia su estructura molecular y los enlaces químicos entre átomos.
