INTRODUCCIÓN
Una reacción química o cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinamico en el cual una o más sustancias por efecto de un factor energetico , se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de oxido de hierro producida al reaccionar el oxigeno del aire con el hierro.
A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.
Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.
A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.
Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.
LAS REACCIONES QUÍMICAS
Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos.
CARACTERÍSTICAS DE REACCIONES QUÍMICAS:
- La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.
- Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:
- Reacción exotérmica: Se desprende energía en el curso de la reacción.
- Reacción endotérmica: Se absorbe energía durante el curso de la reacción.
- Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.
ECUACIONES QUÍMICAS:
Una reacción química se representa mediante una ecuación química. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas:
- Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción.
- A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierda de la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento.
Cuando una ecuación química cumple esta segunda regla, se dice que está ajustada o equilibrada. Para equilibrar reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulas unos números llamados coeficientes, que indican el número relativo de átomos y moléculas que intervienen en la reacción.
Si se quiere o necesita indicar el estado en que se encuentran las sustancias que intervienen o si se encuentran en disolución, se puede hacer añadiendo los siguientes símbolos detrás de la fórmula química correspondiente:
- (s) = sólido.
- (metal) = elemento metálico.
- (l) = líquido.
- (g) = gas.
- (aq) = disolución acuosa (en agua).
CÁLCULO DE LA MASA Y EL VOLUMEN A PARTIR DE ECUACIONES QUÍMICAS:
Las ecuaciones químicas permiten calcular, a partir de una cantidad determinada de alguno de los reactivos y productos que intervienen en una reacción, la cantidad necesaria del resto de los componentes de la misma.
CÁLCULOS DE MASA - MASA
En este caso nos aprovechamos de la relación que hay entre cantidad de sustancia (mol), masa de sustancia y masa molar, tal como indica la relación:
CÁLCULOS DE VOLUMEN - VOLUMEN
La ley de Avogadro dice lo siguiente:
"Volúmenes iguales de diferentes gases en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas"
Esta ley implica que números iguales (por ejemplo, un mol) de partículas , átomos o moléculas, ocupan el mismo volumen, lo cual es muy útil para realizar cálculos de volúmenes en aquellas reacciones en las que intervengan gases.
BALANCE DE ECUACIONES QUÍMICAS
Se trata de escribir correctamente una ecuación química ,es decir, se tiene que cumplir que el numero de átomos de cada elemento sea el mismo en los reactantes y productos.
Reglas para balancear ecuaciones
MÉTODO DE TANTEO
Reglas para balancear ecuaciones sencillas
MÉTODO REDOX
Son aquellas ecuaciones donde ocurren simultáneamente los procesos de oxidacion y reduccion. La ecuacion de redox se obtiene sumando las semireacciones de oxidacion y reduccion pero realizando las operaciones necesarias para eliminar los electrones libres.
VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN QUÍMICA
cantidad de sustancia = | masa en gramos | ; n (mol) = | m(g) |
masa molar | M (g/mol) |
"LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA" |
- Se trata de buscar un coeficiente adecuado para cada sustancia de la ecuación, este coeficiente solo sera colocado delante de la formula o símbolo de la sustancia.
- El coeficiente debe ser un numero mínimo entero y positivo.
- Los coeficientes deben permitir igualar el numero de átomos de cada elemento en ambos lado de la flecha.
- Por ningún motivo se debe modificar las formulas o símbolos de las sustancias que participan en la reacción química.
- Cada numero presente en la ecuación química indica una cantidad determinada de átomos.
- Empiece con los elementos metálico o por aquel elemento que se encuentra presente en pocas sustancias.
- Si existen hidrógenos y/o oxígenos se recomienda dejarlos para el ultimo.
- Si un coeficiente no es entero entonces multiplique a todos por el mayor de los denominadores, obteniéndose de esta manera lo buscado.
Se trata de un método netamente químico done se verifica una ganancia y perdida de electrones simultáneamente, donde es necesario utilizar las siguientes definiciones:
- OXIDACIÓN
Son semireacciones en donde existe un aumento en el estado de oxidación debido a la perdida de electrones.
- REDUCCIÓN
Son semireacciones en donde existe una disminución en el estado de oxidación, debido a la ganancia de electrones.
- OBSERVACIONES PRACTICAS
En la oxidación el átomo incrementa su numero de oxidación, mientras que en la reducción disminuye.
- ECUACIÓN DE REDOX
- A la sustancia que se oxida se le denomina AGENTE REDUCTOR.
- A la sustancia que se reduce se le denomina AGENTE OXIDANTE.
- Indique el numero de oxidación de los átomos que participan en la ecuación química.
- Luego identifique quien esta modificando su numero de oxidación al pasar de un lado de la flecha al otro.
- Separe los pares respectivamente que indiquen al que se oxida y al que se reduce.
- Forme las semireacciones no olvidando el balance de masa y carga.
- Por ultimo sume ambas semireacciones miembro a miembro eliminando los electrones libres.
- Luego completar por tanteo si aun no es balanceada.
Para saber si una reacción es rápida o lenta, hay que conocer la velocidad a la que transcurre. Podemos definir velocidad de reacción como la variación de cantidad de sustancia formada o transformada por unidad de tiempo.
En general,hay que medir la cantidad de reactivo que desaparece o la cantidad de producto que se forma por unidad de tiempo.
FACTORES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DE REACCIÓN
La velocidad de una reacción se ve influida por una serie de factores; entre ellos se pueden destacar:
Naturaleza de los reactivos
Se ha observado que según los reactivos que intervengan, las reacciones tienen distinta velocidad, pero no se ha podido establecer aún unas reglas generales.
Concentración de los reactivos
La velocidad de reacción aumenta con la concentración de los reactivos. Para aumentar la concentración de un reactivo:
- Si es un gas, se consigue elevando su presión.
- Si se encuentra en disolución, se consigue cambiando la relación entre el soluto y el disolvente.
Superficie de contacto de los reactivos
Cuanto más divididos están los reactivos, más rápida es la reacción. Esto es así porque se aumenta la superficie expuesta a la misma.
Temperatura
En general, la velocidad de una reacción química aumenta conforme se eleva la temperatura.
Presencia de catalizadores
Un catalizador es una sustancia, distinta a los reactivos o los productos, que modifican la velocidad de una reacción. Al final de la misma, el catalizador se recupera por completo e inalterado. En general, hace falta muy poca cantidad de catalizador.
Los catalizadores aumentan la velocidad de la reacción, pero no la cantidad de producto que se forma.