Post on 19-Sep-2018
LA REACCIÓN
QUÍMICA
Departamento de
Física y Química
2º ESO
0. Mapa conceptual
REACCIÓN
QUÍMICA Conservación
de la masa
Reactivos Intercambio
de átomos
Medio
ambiente
Temperatura
Sustancias que rompen enlaces
Productos
Velocidad
reacción
Sustancias que forman enlaces
Concentración
Química
actual
Sustancias
por origen
Energía
Procesos exotérmicos
Procesos endotérmicos
0. Mapa conceptual
REACCIÓN
QUÍMICA
Precipitación
Química
actual
Reacciones ácido-base
Reacciones REDOX
Otras reacciones
Fermentación
Respiración
Descomposición
Medio
ambiente
La lluvia ácida
El efecto invernadero
Los clorofluorocarbonos (CFC)
Los residuos industriales
Manufacturadas
Sustancias
por origen
Naturales Artificiales
Sintéticas
1. Cambios en la materia
Transformaciones físicoquímicas. Se pueden clasificar en:
Transformaciones químicas o reacciones químicas: en ellas
desaparecen unas sustancias y aparecen otras.
Ejemplos: la plata se oscurece, motor de gasolina, medicamento
efervescente
Transformaciones físicas: aquellas en las que al inicio y al final
del proceso tenemos las mismas sustancias.
Ejemplos: una chispa de un mechero, un tubo fluorescente,
producir luz con una dinamo, fusión del hielo, sublimación del
yodo
• El cambio de color, la formación de un gas o la aparición de un
precipitado pueden ser muestras de la existencia de una reacción
química.
Sin embargo, siempre debemos analizar los productos, ya que
puede ser que su aparición sea consecuencia de algunos cambios
físicos.
2. La reacción química
Reacción química: proceso por el cual unas sustancias
(reactivos) se transforman en nuevas sustancias (productos).
Ecuación química: representación de una reacción química.
Una o varias sustancias (reactivos) reaccionan y se transforman:
CH4 y O2
Una o varias sustancias (productos) se forman: CO2 y H2O
No desaparece ningún átomo, ni aparece uno que no hubiese al
inicio, tan solo ha habido una redistribución de los mismos:
Inicio: 1 C, 4 H, 4 O Final: 1 C, 4 H, 4 O
2. La reacción química
¿Qué es ajustar una reacción química?: Es encontrar la
relación entre el número de átomos de cada especie implicados en la
reacción.
A)
B)
A) Inicio: 1 C, 4 H, 4 O Final: 1 C, 4 H, 4 O
B) Inicio: 4 H, 2 O Final: 4 H, 2 O
3. Ley de conservación de la masa
Ley de conservación de la masa: En una reacción química
ni desaparece ni aparece ningún átomo, por lo que la masa de los
reactivos es igual a la masa de los productos.
Ejemplos:
a)
b)
c)
a) mreactivos = mproductos
56 + x = 68 x = 68 – 56 = 12 g
b) mreactivos = mproductos
140 + 30 = x x = 170 g
c) mreactivos = mproductos
x + 80 = 124 x = 124 – 80 = 44 g
N2 + 3 H2 2 NH3
56 g x 68 g
140 g 30 g x
x 80 g 124 g
reactivos productos
4. La energía en las reacciones
En una reacción química hay una reestructuración de átomos.
Esto implica que:
Algunos de los átomos que forman los reactivos se han de
separar entre sí (ruptura de enlaces), lo cual precisa de una
cantidad de energía.
Cuando vuelven a unirse para formar los productos (formación
de enlaces), desprenden otra cantidad de energía, que es diferente
a la anterior.
Balance energético: Comparación de las cantidades de energía
de los reactivos y los productos para conocer si se trata de un
proceso exotérmico o endotérmico.
2 H2O (g) 2 H2 (g) + O2 (g)
4. La energía en las reacciones
Procesos exotérmicos: desprenden energía
La energía que se necesita para separar los átomos de los reactivos
(ruptura de enlaces) es menor que la que se desprende cuando se
vuelven a unir (formación de nuevos enlaces) para formar los productos.
reactivos productos
4. La energía en las reacciones
Procesos endotérmicos: absorben energía
La energía que se necesita para separar los átomos de los reactivos
(ruptura de enlaces) es mayor que la que se desprende cuando se
vuelven a unir (formación de nuevos enlaces) para formar los productos.
reactivos productos
5. Velocidad de reacción
Cinética: rama de la ciencia que estudia la velocidad a la que se
producen los cambios.
Cinética rápida: velocidad de reacción rápida
Cinética lenta: velocidad de reacción lenta
Velocidad de una reacción: rapidez con la que los reactivos
se convierten en productos, y depende de las condiciones a las que
se realiza la reacción.
La velocidad a la que sucede un proceso depende de:
La temperatura: Cuanto mayor es la temperatura de un
proceso mayor es la velocidad a la que sucede, al moverse las
partículas más rápido e interaccionar en más ocasiones.
La concentración: Cuanto mayor sea la concentración de un
reactivo mayor será la velocidad de reacción, al haber mayor
cantidad de partículas disponibles para reaccionar.
6. Reacciones químicas importantes
Reacciones ácido-base:
Ácido + Base Sal + Agua
Ácido: sustancias con sabor ácido que pueden atacar a las
piedras calizas como el mármol
Bases o álcalis: sustancias de sabor amargo y tacto jabonoso
que no suelen atacar a los metales
La acidez-basicidad se
mide con la escala de
pH
Para visualizarlo se
utiliza el papel indicador
que cambia de color con
el pH
6. Reacciones químicas importantes
Reacciones de oxidación-reducción (REDOX): reacciones
donde existe un intercambio de electrones entre elementos:
Oxidación: un elemento pierde electrones
Reducción: un elemento gana electrones
Ejemplos:
• Combustión: una sustancia se oxida con el oxígeno del aire
combustible + O2 CO2 + H2O
• Corrosiones u oxidaciones de los metales:
metal + O2 óxido metálico
• Pilas y baterías: permiten obtener electricidad a partir de una
reacción
Los electrones que
pierde un elemento
los gana el otro
6. Reacciones químicas importantes
Otras reacciones habituales:
Precipitación: reacción donde se genera un producto que es insoluble.
Fermentación y respiración: proceso biológico donde se obtiene
energía a partir de una oxidación.
- Respiración: el proceso parte de glucosa con oxígeno y se obtiene CO2 y
agua.
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O
glucosa
- Fermentación: el proceso es incompleto. No utiliza oxígeno y se obtienen
alcoholes, como sucede con el vino.
azúcares alcoholes
Descomposición: reacción en la que un compuesto complejo se separa
en dos sustancias más simples.
CaCO3 CaO + CO2
7. La química en nuestra vida
El origen de las sustancias:
Según su procedencia los materiales se clasifican en:
Naturales: obtenidos directamente de la naturaleza
Ejemplos: madera, algodón, roca o arcilla
Artificiales: obtenidos a partir de un proceso tecnológico. Hay
dos posibilidades:
• Manufacturados: obtenidos por modificación de un producto
natural
Ejemplos: obtener acero del hierro, aceite de las olivas y telas del
algodón, la seda o el lino
• Sintéticos:
- obtenidos a partir de materiales manufacturados
Ejemplo: caucho vulcanizado
- obtenidos a partir de materiales nuevos
Ejemplos: plástico, fibras sintéticas
8. Química y medio ambiente
La industria química aporta infinidad de ventajas al suministrar
nuevos materiales con propiedades más innovadoras, pero también
tiene ciertos aspectos negativos para el medio ambiente como:
La lluvia ácida
El efecto invernadero
Los clorofluorocarbonos (CFC)
Los residuos industriales
Lluvia ácida Efecto invernadero Destrucción de la
capa de ozono
8. Química y medio ambiente
La lluvia ácida:
Origen: Los combustibles utilizados para la locomoción y la producción
eléctrica emiten óxidos de azufre y nitrógeno que reaccionan con el agua
de las nubes y producen ácidos.
Efecto: Se incrementa la acidez del agua de lluvia hasta alcanzar
valores de pH inferiores a 5,6.
Consecuencias: Se acidifican los suelos y las aguas de ríos y lagos, y
los árboles acaban enfermando y muriendo.
Ataca y disuelve las piedras calizas (básicas), que forman edificios,
monumentos y el paisaje en general.
Soluciones:
• Disminuir el consumo de combustibles fósiles
• Eliminar el azufre antes de utilizar el combustible
• Eliminar los óxidos antes de emitirlos a la atmósfera
8. Química y medio ambiente
El efecto invernadero:
Origen: El problema surge cuando la presencia de gases invernadero
(CO2, CH4 y H2O) en la atmósfera aumenta más de lo habitual,
produciendo un efecto invernadero “extra”.
Efecto: Incremento de este efecto a causa del aumento de la
concentración de estos gases en la atmósfera. Principalmente CO2
procedente del abuso de los combustibles fósiles (carbón y petróleo).
Consecuencias:
• Descenso en la capa de hielos, aumento del nivel del mar y modificación
de las corrientes oceánicas
• Modificación del clima con el incremento de la sequía y fenómenos
atmosféricos violentos
• Incremento del riesgo de incendios
• Desaparición de especies por destrucción de su entorno
Soluciones:
• Reducir el uso de combustibles fósiles mediante la promoción de
energías renovables
• Controlar la cantidad de ganado para alimentación mediante un consumo
responsable
8. Química y medio ambiente
Los clorofluorocarbonos (CFC):
La capa de ozono es una fina capa situada a unos 25 km de altura y con
una elevada concentración de ozono, cuya importancia radica en la
protección que ofrece a toda la vida frente al efecto de la radiación
ultravioleta.
Origen: La causa del agujero de la capa de ozono (O3) son los CFC,
ampliamente utilizados como propelentes de aerosoles y como
refrigerantes en neveras y aires acondicionados.
Efecto: Inertes en las capas bajas de la atmósfera, los CFC se vuelven
muy reactivos en capas altas cuando se encuentran con rayos ultravioleta.
Consecuencias: El incremento de la radiación puede provocar efectos
muy perjudiciales, desde quemaduras, cáncer de piel y ceguera, hasta
mutaciones letales para la vida.
Soluciones:
• Reducir la emisión de CFC y utilizar otras alternativas
• Prevenir sus efectos, utilizando cremas de elevada protección solar y
gafas adecuadas
8. Química y medio ambiente
Los residuos industriales:
Problemas medioambientales que causan:
Plásticos que nunca se degradan: En los océanos existen islas
flotantes de materiales plásticos que constituyen auténticas trampas para
animales marinos (tortugas, delfines, cachalotes, ballenas…)
Solución: Producir plásticos bio- o fotodegradables que se destruyen por la
acción de microorganismos o de la luz solar.
La mejor solución es la reducción de su consumo y el reciclaje del
material utilizado.
Vertidos de petróleo en el mar y las costas: afectando a la flora y
la fauna, que fallecen por contacto o por asfixia.
Solución: Mejorar los métodos de recogida de fuel.
La mejor opción es no trasportarlo y fomentar las energías limpias y
alternativas.
Acumulación de residuos mineros muy tóxicos en balsas
Solución: Minimizar la extracción de minerales, evitando su uso excesivo
mediante la reducción, reutilización y reciclaje de aparatos.
8. Química y medio ambiente
Los residuos industriales:
Problemas medioambientales que causan:
Contaminación de los acuíferos: Debido al abuso de los abonos
nitrogenados utilizados para mejorar la producción agraria, sin el control
adecuado.
Solución: Informar mejora a los agricultores para conseguir un uso racional
de los abonos y obtener productos de mejor calidad.
Eutrofización de las aguas: Incremento de los nutrientes de una
masa de agua, lo que provoca un gran incremento de la cantidad de algas,
plantas y organismos que, al morir, contaminan las aguas y las vuelven
inhabitables.
Solución: Disminuir el vertido incontrolado de contaminantes líquidos,
abonos, excrementos del ganado, residuos forestales del aprovechamiento
de la madera y residuos urbanos sin depurar.
8. Química y medio ambiente
La contaminación de medioambiente se produce por:
Abuso de combustibles fósiles
Vertidos industriales en los ríos y mares
Uso de CFC
Incendios de bosques
Residuos urbanos y de explotaciones animales
Soluciones:
Disminuir el uso de combustibles fósiles utilizando otras fuentes
de energía renovables
Eliminar el vertido incontrolado de plásticos y metales
Utilizar compuestos alternativos a los CFC
Limpiar los bosques
Disminuir el vertido incontrolado de abonos, excrementos
animales y residuos forestales
8. Química y medio ambiente
Recordar estas 3 R: Reducir, Reutilizar y Reciclar
Reducir el consumo de materiales
que luego se tiran a la basura:
envases, bolsas…
Reciclar los materiales y reducir
el uso de materias primas
Reutilizar los objetos que sea posible.
Por ejemplo, bolsas, cajas, botes…
¡¡Cuidar el planeta es
tarea de todos/as!!