Reacciones quimicas
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La cinética química estudia la velocidad de las reacciones químicas y cómo cambia bajo diferentes condiciones. La velocidad de una reacción depende principalmente de la temperatura y las concentraciones de los reactivos involucrados, aunque en reacciones complejas también puede depender de la concentración de los productos. La presencia de un catalizador también puede afectar la velocidad de la reacción, aumentándola.
Reacciones quimicas
- 1. Una reacción química es el proceso mediante el cual una o más sustancias llamadas reactantes se transforman en otras de diferente naturaleza. Durante las reacciones, se rompen enlaces químicos en las sustancias que reaccionan y se forman nuevos enlaces que originan los productos de la reacción. En consecuencia, en las reacciones químicas no se crean ni se destruyen átomos, sino que se reorganizan para dar origen a nuevas sustancias.
- 2. Cuando se produce una reacción química, se pueden observar algunos cambios o señales ; como: •Formación de Precipitados sólidos. •Desprendimiento de un gas. •Cambio de coloración. •Desprendimiento de energía.
- 3. Las ecuaciones químicas son representaciones simbólicas de las reacciones químicas. Se compronen de dos miembros separados por una flecha que indica el sentido en que ocurre la reacción. Los reactantes se escriben en el primer miembro y los productos en el segundo, como sigue: C+D A+B +E REACTANTES PRODUCTOS La reacción química hace innecesario describir con palabras los reactantes y los productos en la reacción.
- 4. Por ejemplo, esta ecuación química : Ca (OH)2 + CO2 Ca CO3+H2O Expresa que el hidróxido de calcio y el dióxido de carbono reacciona, produciendo carbonato de calcio y agua.
- 5. Símbolos en las ecuaciones químicas Describen más detalladamente las sustancias o las condiciones de la reacción (s), (l), (g) Sólido, líquido. gaseoso (ac) (aq) Solución acuosa Sustancia disuelta en agua Se desprende como gas Se precipita como sólido insoluble Acción del calor Igualdad Equilibrio
- 7. A. Por la forma como se originan los ) productos: a.1. Reacciones de síntesis, adición o combinación: Aquellas donde a partir de 2 o más sustancias reactantes, se obtiene un solo producto. A + B → AB Ejemplo: 1. 2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s) 2. P4(s) + 6 Cl2(g) → 4PCl3(l)
- 8. a.2. Reacciones de descomposición: Aquellas donde a partir de una sustancia reactante, se obtienen dos o más productos. AB → A + B Ejemplo CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
- 9. a.3. Reacciones de desplazamiento o sustitución: Son aquellas en donde un elemento de mayor reactividad desplaza a otro de menor reactividad de un compuesto. A + BC → A C + B Ejemplo 4H2(g) + Fe3O4(s) → 3Fe(s) + 4H2O(g)
- 10. a.4. Reacciones de intercambio, doble sustitución o metatesis: Son aquellas donde se produce un intercambio entre dos compuestos químicos según la afinidad química que poseen. AB + CD → AD + CB Ejemplo Pb(NO3)2(ac) + K2CrO4(ac) → PbCrO4(s) + 2KNO3(ac)
- 11. B. De acuerdo a la energía involucrada: b.1. Reacción exotérmicas: Son aquellas que producen desprendimiento de energía. A + B → C + D + Calor Ejemplos: 1. C(s) + O2(g) → CO2(g) + 94Kcal/mol 2. N2(g) + 3 H2(g) → 2NH3(g) + 22 Kcal/mol
- 12. b.2. Reacciones Endotérmicas: Son aquellas que absorben energía para poder formar productos. A + B + Calor → C + D Ejemplos: 1. N2(g) + O2(g) + 8 Kcal/mol → 2NO(g) 2. CO2(g) + 393,5KJ/mol → C(s) + O2(g)
- 13. C. Por la composición final o sentido de la reacción: c.1.Reacción Reversible: Aquellas en las que los reactantes se combinan para formar productos y estos reaccionan para formar reactantes. Esto es, se realizan en ambos sentidos. A+B C+ D Ejemplo: N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
- 14. c.2. Reacciones Irreversibles: Cuando solo los reactantes sufren cambios químicos. Esto es, se dan en un solo sentido. A+B → C+ D Ejemplo: CaO(s) + )H2O( → Ca(OH)2(ac) 4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s)
- 15. D. Por el cambio en los números de oxidación: d.1. Reacción No Redox: Aquellas en las que no se verifica cambio en los números de oxidación de los elementos que participan en la reacción química. +1 −1 +1 −2 +1 +1 −1 +1 −2 H Cl ( ac ) + Na O H( ac ) → Na Cl ( ac ) + H 2 O ( )
- 16. d.2. Reacciones Redox (Oxido-Reducción): Son aquellas donde existe cambio en los números de oxidación de algunos elementos de las sustancias que participan en la reacción química. En estas reacciones suceden los siguientes fenómenos: •Reducción: Ganancia de electrones •Oxidación : Pérdida de electrones Además, se denomina: •Agente oxidante : Sustancia que contiene al elemento que sufre la reducción. •Agente reductor : Sustancia que contiene al elemento que sufre la oxidación.
- 17. En general: Oxidación (Ag. Reductor) (Pérdida de e- ) N.O -7 –6 –5 –4 –3 –2 –1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 (Ganancia de e ) - Reducción (Ag. Oxidante)
- 18. El Zn pierde e- ; se oxida (Ag. Reductor) -2e- 0 0 +2 -1 Zn (s) + I2 (s) Zn I2 (s) +1e- El I2 gana e- ; se reduce (Ag. Oxidante)
- 19. Cuando un solo elemento se oxida y se reduce, la reacción redox se llama de dismutación, de desproporción o auto oxidación-reducción. Ejemplo: Reducción º -1 +5 I2 + KOH KI + K I O 3 + H2O Oxidación
- 20. E. Reacciones de combustión: Son aquellas que se producen por la interacción de un combustible (compuesto orgánico) con un comburente (oxígeno). Son reacciones exotérmicas; ya que liberan energía en forma de luz y calor. Pueden ser: e.1. Combustión completa: Se llevan a cabo cuando hay exceso de oxígeno. Ejemplo: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(v) + Calor Combustible + O2 → CO2 + H2O + Calor
- 21. e.2. Combustión incompleta Se llevan a cabo cuando hay poco oxígeno. Combustible + O2 → CO + H2O + Calor Combustible + O2 → C + H2O + Calor Ejemplo: 2CH4(g) + 3O2(g) → 2CO(g) + 4H2O + calor
- 22. F. Reacciones Especiales: f.1. Reacción de Haber: Es aquella reacción que permite obtener el amoníaco, partiendo del hidrógeno y nitrógeno. N2 +3H2 2NH3 f.2. Reacción Termoquímica: Es aquella reacción donde se indica la presión , temperatura y estado físico de cada sustancia que participa. 1 atm C(diamante) + O2 (g) CO2 (g) + 94.50 kcal 298 °K
- 23. ¿QUÉ ES LA CINÉTICA QUIMICA?
- 24. La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general (Difusión, ciencia de superficies, catálisis).
- 25. El objeto de la cinética química es medir las velocidades de las reacciones químicas y encontrar ecuaciones que relacionen la velocidad de una reacción con variables experimentales.
- 26. ¿QUÉ PUEDE AFECTAR A UNA REACCIÓN? Se encuentra experimentalmente que la velocidad de una reacción depende mayormente de la temperatura y las concentraciones de las especies involucradas en la reacción. En las reacciones simples, sólo la concentración de los reactivos afecta la velocidad de reacción junto con la temperatura, pero en reacciones más complejas la velocidad también puede depender de la concentración de uno o más productos. La presencia de un catalizador también afecta la velocidad de reacción; en este caso puede aumentar su velocidad. Del estudio de la velocidad de una reacción y su dependencia con todos estos factores se puede saber mucho acerca de los pasos en detalle para ir de reactivos a productos. Esto ultimo es el mecanismo de reacción.