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7/29/2019 Act 11_quimica.docx

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REACCIONES Y ECUACIONES QUIMICAS

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Una Reaccin qumica es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias)

desaparece para formar una o ms sustancias nuevas.

Las ecuaciones qumicas son el modo de representar a las reacciones qumicas.

Por ejemplo el hidrgeno gas (H2) puede reaccionar con oxgeno gas(O2) para daragua (H20). La ecuacin qumica para esta reaccin se escribe:

2H2(g) + O2(g)> 2H2O(l)

- El "+" se lee como "reacciona con"

- La flecha significa "produce".

- Las frmulas qumicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias departida denominadas reactivos.

- A la derecha de la flecha estn las formulas qumicas de las sustanciasproducidas denominadas productos.

- Los nmeros al lado antes de las formulas son loscoeficientesestequiomtricos (el coeficiente 1 se omite). (2H2 , 2H2O )

- Los nmero despus de los elementos que forman la molculas son lossubndices (2H2, 2H2O)

- En la ecuacin se Indica el estado fsico de los reactantes y productos (l) liquido,(s) slido, (g) gaseoso y (ac) acuoso (en solucin) .

- Muestra el desprendimiento de gases o la formacin de un precipitado (sustanciainsoluble) en el medio donde ocurre la reaccin.

- En la ecuacin qumica se debe cumplir con la ley de la conservacin de lasmasas, es decir el nmero de tomos de los reactantes es igual al nmero de

tomos de los productos. Una ecuacin qumica cumple con esta condicincuando esta balanceada.

Tomado dehttp://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-02.html

1 Respecto a las reacciones qumicas sealar la afirmacin correcta?7273 continue 19653 0c2xaaxYpL
http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-02.htmlhttp://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-02.htmlhttp://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-02.htmlhttp://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-02.html


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Antes de las sustancias que reaccionan y que se forman se pone unnmero denominado subndice

En una ecuacin qumica se escribe a la derecha los reactivos y a laizquierda los productos.

Antes de las sustancias que reaccionan y que se forman se pone unnmero denominado coeficiente estequiomtrico.

Es indispensable para los clculos estequiomtricos colocar siempreel estado fsico en que se encuentran los reactivos y los productos.

Su respuesta :

Antes de las sustancias que reaccionan y que se forman se pone un nmerodenominado coeficiente estequiomtrico.

!CORRECTO!

CONCEPTOS MOL, MASA MOLAR (repaso).


El Mol

Un mol se define como la cantidad de materia que tiene tantos objetos opartculas como el nmero de tomos que hay en exactamente 12 gramos de12C.

Los objetos o partculas pueden ser tomos, molculas, iones, grnulos, etc.

Se ha demostrado que este nmero es: 6,0221367 x 1023 . Se abrevia como 6.02x 1023, y se conoce como nmero de Avogadro.

mol equivalente a 6.02 x 1023

partculas

Ejemplo 1: Cuntos tomos de hierro (Fe) se encuentran en 2 moles de hierro(Fe)

Solucin: de acuerdo a lo expuesto en la teora 1 mol de Fe tienen 6.02 x

10

23

tomos de Fe, 2 moles tendran 2 x 6.02 x 10

23

=12.04 x 10

23

tomos de Fe.

Ejemplo 2: Cuntos tomos y cuantas molculas hay en 2 moles de agua (H2O).

Solucin: Recordemos que una molcula de agua est compuesta de trestomos, dos de H y uno de O.


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De acuerdo a lo expuesto en la teora 1 mol de H2O tienen 6.02 x1023molculasde de H2O, por tanto en 2 moles hay 2 x 6.02 x 10

23 = 12.04 x1023molculas de H2O.

Cmo una molcula de H2O tiene 3 tomos, en 12.04 x 1023molculas de

H2O.hay 3 x 12.04 x 10

23

= 36,12 x 10

23

tomos

Pesos atmicos y moleculares

Los subndices en las frmulas qumicas representan cantidades exactas.

La frmula del H2O, por ejemplo, indica que una molcula de agua estcompuesta exactamente por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno.

Todos los aspectos cuantitativos de la qumica descansan en conocer las masasde los compuestos estudiados.

La escala de masa atmica

Los tomos de elementos diferentes tienen masas diferentes

Trabajos hechos en el S. XIX, donde se separaba el agua en sus elementosconstituyentes (hidrgeno y oxgeno), indicaban que 100 gramos de aguacontenan 11,1 gramos de hidrgeno y 88,9 gramos oxgeno.

Un poco ms tarde los qumicos descubrieron que el agua estaba constituida pordos tomos de H porcada tomo de O.

Por tanto, nos encontramos que en los 11,1 g de Hidrgeno hay el doble detomos que en 88,9 g de Oxgeno.

De manera que 1 tomo de O debe pesar alrededor de 16 veces ms que 1 tomode H.

Si ahora, al H (el elemento ms ligero de todos), le asignamos una masa relativade 1 y a los dems elementos les asignamos masas atmicas relativas a este

valor, es fcil entender que al O debemos asignarle masa atmica de 16.

Sabemos tambin que un tomo de hidrgeno, tiene una masa de 1,6735 x 10-24gramos, que el tomo de oxgeno tiene una masa de 2,6561 X 10

-23gramos.

Si ahora en vez de los valores en gramos usamos la unidad de masa atmica(uma) veremos que ser muy conveniente para trabajar con nmeros tanpequeos.


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Recordar que la unidad de masa atmica uma no se normaliz respecto alhidrgeno sino respecto al istopo 12C del carbono ( masa = 12 uma).

Entonces, la masa de un tomo de hidrgeno (1H) es de 1,0080 uma, y la masade un tomo de oxgeno (

16O) es de 15,995 uma.

Una vez que hemos determinado las masas de todos los tomos, se puedeasignar un valor correcto a las uma:

1 uma = 1,66054 x 10-24gramos (una uma pesa muy poquito)

y al revs:

1 gramo = 6,02214 x 1023uma (un gramo tiene muchas umas)

Masa atmica promedio

Ya hemos visto que la mayora de los elementos se presentan en la naturalezacomo una mezcla de istopos.

Podemos calcular la masa atmica promedio de un elemento, si sabemos lamasa y tambin la abundancia relativa de cada istopo.

Ejemplo:

El carbono natural es una mezcla de tres istopos, 98,892% de

12

C y 1,108% de13C y una cantidad despreciable de 14C.

Por lo tanto, la masa atmica promedio del carbono ser:

(0,98892) x (12 uma) + (0,01108) x (13,00335 uma) = 12,011 uma

La masa atmica promedio de cada elemento se le conoce como peso atmico.Estos son los valores que se dan en las tablas peridicas.

Masa Molar

Un tomo de 12C tiene una masa de 12 uma.

Un tomo de 24Mg tiene una masa de 24 uma, o lo que es lo mismo, el doble de lamasa de un tomo de

12C.

Entonces, una mol de tomos de 24Mg deber tener el doble de la masa de unamol de tomos de

12C.


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Dado que por definicin una mol de tomos de 12C pesa 12 gramos, una mol detomos de 24Mg debe pesar 24 gramos.

Ntese que la masa de un tomo en unidades de masa atmica (uma) esnumricamente equivalente a la masa de una mol de ese mismo tomo en

gramos (g).

La masa en gramos de 1 mol de una sustancia se llama masa molar

La masa molar (en gramos) de cualquier sustancia siempre esnumricamente igual a su peso molecular (en uma).

tomado:http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-01.html

2 En tres moles de amoniaco (NH3) tengo _________ molculas y ______________tomos.7273 continue 19655 0c2xaaxYpL

12,04 X 1023 molculas y 48,08 X 1023 tomos.

36,06x1023

molculas y 48x1023

tomos

18,06 x 1023 molculas y 72,24 x 1023 tomos

12,04 X 1023 molculas y 48,08 X 1023 tomos.

Su respuesta :

18,06 x 1023 molculas y 72,24 x 1023 tomos

!CORRECTO!

3 Cul es la masa en gramos de 0.514 mol de sacarosa,C12H22O11?

Pesos atmicos. C = 12; H = 1; O = 16


175,8 g8.80 g

342 g

12.5 g

Su respuesta :


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175,8 g

!CORRECTO!

CLASIFICACION DE LAS REACCIONES


Las reacciones qumicas se pueden clasificar en:

VER:

http://www.federicofroebel.org/preparatory/reaccionesquimicas.ppt

7273 continue 19657 0c2xaaxYpL -1

SIGUIENTE4 Emparejar las reacciones qumicas con su correspondiente clasificacin.


Na2O(s) + H2O(l) 2NaOH(ac): Elegir...

2NaN3> 2Na + 3N2Elegir...
http://www.federicofroebel.org/preparatory/reaccionesquimicas.ppthttp://www.federicofroebel.org/preparatory/reaccionesquimicas.ppthttp://www.federicofroebel.org/preparatory/reaccionesquimicas.ppt


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:

CuSO4(ac) + Zn(s) ZnSO4(ac) + Cu(s): Elegir...

(CH3COO)2Pb(ac) + KI(ac) 2CH3COOK(ac) +PbI2(ac):

Elegir...

Cao(s) + H2O(l)> Ca(OH)2 + calor: Elegir...

Encuentre la relacin entre estos paresSu respuesta :

Na2O(s) + H2O(l) 2NaOH(ac) = Sntesis

2NaN3> 2Na + 3N2

= Descomposicin

CuSO4(ac) + Zn(s) ZnSO4(ac) + Cu(s) = Desplazamiento(CH3COO)2Pb(ac) + KI(ac) 2CH3COOK(ac) + PbI2(ac) = Doble desplazamientoCao(s) + H2O(l)> Ca(OH)2 + calor = Exotermica

!Felicitaciones! es correcto

LEYES PONDERALES


Ley de la conservacin de la masa. En los procesos de transformacin de la

materia la masa siempre permanece constante. En una reaccin qumica esta leyse aplica diciendo que la masa de los reactantes es igual a la masa de losproductos.

Ley de las proporciones constantes. Cuando dos o ms elementos secombinan para formar un compuesto determinado, siempre lo hacen en unarelacin de masas constante. Ejemplo, el hidrgeno y el oxgeno se combinanpara formar agua siempre en una relacin de 2:1 de 11.11% y 88.88 %.

Ley de las proporciones mltiples. Cuando dos elementos se combinan paraformar ms de un compuesto, y la masa de uno de ellos permanece constante, las

masas del otro elemento estn en relacin de nmeros enteros pequeos.Ejemplo, el hierro y el oxgeno de combinan y forman los xidos: FeO y Fe2O3. Sitomamos en ambos xidos 56g de hierro, la relacin de las masas de oxgeno es1:3 (realice los clculos).

Ley de los pesos equivalentes. Los pesos de dos sustancias que se combinancon un peso conocido de otra tercera son qumicamente equivalentes entre s.Es decir, si x gramos de la sustancia A reaccionan con y gramos de la sustancia B


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y tambin z gramos de otra sustancia C reaccionan con y gramos de B, entoncess A y C reaccionaran entre s, lo haran en la relacin ponderal y/z.Cuando el equivalente se expresa en gramos se llama equivalente gramo.

5 "En los procesos de transformacin de la materia la masa siempre permanece constante."

La anterior definicin corresponde a la ley de:


Ley de las proporciones mltiples

Ley de las proporciones constantes.

Ley de la conservaci de la materia

Ley de los pesos equivalentes

Su respuesta :

Ley de la conservaci de la materia

!CORRECTO!

BALANCEO DE ECUACIONES.


Cuando ocurre una reaccin qumica las cantidades de los productos que se

forman deben ser iguales a las cantidades iniciales de reactantes. De esta manerase cumple la ley de la conservacin de la masa.

En las ecuaciones qumicas, que representan simblicamente las reacciones,cada reactante y producto debe estar acompaado de un nmero (coeficienteestequiomtrico) que indica la invariabilidad de los tomos y la conservacin de lamasa. Encontrar esos coeficientes es balancear una ecuacin qumica. Existendiversos mtodos de balancear una ecuacin qumica. Miraremos los siguientes:

1. Mtodo de ensayo y error

Este mtodo consiste en probar deferentes coeficientes estequiomtricos paracada reactante y producto de la reaccin para igualar el nmero de tomos a cadalado de la ecuacin.

Ejemplo:

Balancear la siguiente ecuacin:


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HCl(ac) + MnO2(s)--------> Cl2(g) + MnCl2(ac) + 2H2O(l)

Los elementos se deben balancear, utilizando solo coeficientes, en el siguienteorden: 1. metales. 2. no metales. 3. hidrgeno. 4. oxgeno.

Queda:

4HCl(ac) + MnO2(s)---------> Cl2 (g) + MnCl2(ac) + 2H2O(l)

2.Mtodo de oxido-reduccin

Entre los mtodos de oxido-reduccin se encuentran :

1) Mtodo del cambio del nmero de estado de oxidacin

2) Mtodo del in electrn.

Para entender estos mtodos de balanceo por oxido reduccin, es necesarioentender los siguientes conceptos:

nmero de oxidacin, o , estado de oxidacin

reduccin

oxidacin

agente reductor

agente oxidante

6 Para que se cumpla la ley de Lavoisier de conservacin de la masa debemos balancear lasiguiente ecuacin por el mtodo de ensayo y error.

Na + H2O -------> NaOH + H2

El orden de los coeficientes es:


1, 1 ---> 2, 1

2, 2 ---> 2, 1

2, 1 ---> 2, 1

1, 2 ----> 2, 1

Su respuesta :


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2, 2 ---> 2, 1

!CORRECTO!

OXIDO - REDUCCION


Nmero de oxidacin estado de oxidacin de un elemento es la carga queresultara si los enlaces entre los tomos fueran inicos.

Los nmeros de oxidacin son la gua para balancear reacciones de oxidacin-reduccin en las cuales hay transferencia de electrones.

Oxidacin es la prdida de electrones. En un tomo neutro el nmero de cargaspositivas (protones) es igual al nmero de cargas negativas (electrones), y es poresto que cuando ocurre la oxidacin se incrementan las cargas positivas,aumentando el estado o nmero de oxidacin. El elemento o el compuesto dondese encuentra el tomo que se oxida, es el agente reductor.

Ejemplo:

Zn0----->Zn2++ 2e-

En el ejemplo anterior el zinc tena cnmero de oxidacin 0 y perdi 2 electrones

quedando con nmero de oxidacin+2

, se xido, es por consiguiente el agentereductorporque reducir a otro u otros elementos o compuestos.

Reduccin es la ganancia de electrones. Cuando ocurre la reduccin seincrementan las cargas negativas, disminuyendo el estado o nmero de oxidacin.El elemento o el compuesto donde se encuentra el tomo que se reduce, es elagente oxidante.

Ejemplo:

N5+ + 2e- --------> N3+

En el ejemplo anterior el nitrgeno tena nmero de oxidacin +5, gan 2electrones y le qued nmero de oxidacin +3, se redujo, es por consiguiente elagente oxidante porque oxidar a otro u otros elementos o compuestos.

Ejemplo:

Indicar el reductor y el oxidante en las siguientes reacciones:


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a) 2Al + 6HCl ===> 2AlCl3 + 3H2

b) 2KClO3 ===> 2KCl +3O2

Solucin. Cuando ocurre una reaccin qumica de oxidacin-reduccin el agente

reductor cede electrones aumentando su estado de oxidacin, es decir se oxida.Por el contrario el agente el oxidante acepta electrones disminuyendo su estadode oxidacin, es decir se reduce. Por esta razn, es necesario determinar qutomos en las ecuaciones qumicas dadas cambian su estado de oxidacin:

a) 2Al0

+ 6 H+1

Cl-1

-------> 2Al+3

Cl 3 + 3 H20

El Al pasar de nmero de oxidacin 0 a +3 (aumento su nmero de oxidacin, seoxid), porque perdi electrones. En esta reaccin el aluminio, Al, es el

agente reductor.

El HCl (ms exactamente, el in H+) pasa de nmero de oxidacin +1 a 0 (sunmero de oxidacin baj, se redujo) porque gan electrones. En esta reaccin elH

+es el agente oxidante.

b) 2KCl+5

O3-2

-----> 2KCl-1

+ 3O20

Esta reaccin es de oxidacin-reduccin intramolecular. Aqu, el reductor y eloxidante entran en la composicin de una misma molcula.

7 En el siguiente cambio en el nmero de oxidacin del Cu:

Cu0

-----------> Cu+2

+ 2e-

puedo afirmar que el Cu se __________ y por tanto es el agente ________


el Cu se oxid y por tanto es el agente reductor

el Cu se oxid y por tanto es el agente oxidante

el Cu se redujo y por tanto es el agente oxidante

el Cu se redujo y por tanto es el agente reductorSu respuesta :

el Cu se oxid y por tanto es el agente reductor

!CORRECTO!


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8 En la siguiente reaccin de oxido reduccin,

8HI + H2SO4 > 4I2 + H2S + 4H2O


El HI se redujo

El H2SO4 se oxid

El H2SO4 se redujo

El HI se oxid

Su respuesta :

El HI se oxidEl H2SO4 se redujo

!CORRECTO!

ESTEQUIOMETRIA


Estequiometra

Es el clculo de las cantidades de reactivos y productos de una reaccin qumica.

Definicin

Informacin cuantitativa de las ecuaciones ajustadas

Los coeficientes de una ecuacin ajustada representan:

el nmero relativo de moles participantes en dicha reaccin.

Por ejemplo en la ecuacin ajustada siguiente:

la produccin de dos moles de agua requieren el consumo de 2 moles de H 2 y deun mol de O2.


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Por lo tanto, en esta reaccin tenemos que: "2 moles de H2, 1 mol de O2 y 2 molesde H2O" son cantidades estequiomtricamente equivalentes.

Estas relaciones estequiomtricas, derivadas de las ecuaciones ajustadas, puedenusarse para determinar las cantidades esperadas de productos para una cantidad

dada de reactivos.

Ejemplo:

Cuntas moles de H2O se producirn en una reaccin donde tenemos 1,57moles de O2, suponiendo que tenemos hidrgeno de sobra?

El cociente:

es la relacin estequiomtrica entre el H2O y el O2 de la ecuacin ajustada de estareaccin.

Ejemplo:

Calcula la masa de CO2 producida al quemar 1,00 gramo de butano (C4H10).

Para la reaccin de combustin del butano (C4H10) la ecuacin ajustada es:

Para ello antes que nada debemos calcular cuantas moles de butano tenemos en1,00 gramos de la muestra:

de manera que, si la relacin estequiomtrica entre el C4H10 y el CO2 es:

por lo tanto:


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Pero la pregunta peda la determinacin de la masa de CO2 producida, por ellodebemos convertir los moles de CO2 en gramos (usando el peso moleculardel

CO2):

De manera similar podemos determinar la masa de agua producida, la masa deoxgeno consumida, etc.

Las etapas esenciales

Ajustar la ecuacin qumica Calcular el peso molecular de cada compuesto Convertir las masas a moles Usar la ecuacin qumica para obtener los datos necesarios Reconvertir las moles a masas si se requiere

tomado dehttp://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-03.html

9 El alcohol etlico se quema (reaccin de combustin), de acuerdo con la siguienteecuacin:

C2H5OH + 3O2 2CO2+ 3H2O

cuntos moles de CO2 se producen cuando se queman 6.00 mol de alcohol etlico, C2H5OH?


4.00 mol

12.00 mol

3.00 mol

6.00 mol

Su respuesta :

12.00 mol


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!CORRECTO!

10 Qu masa de agua se produce a partir de 16g de oxgeno?

2H2(g) + O2(g) >2H2O(g)

masas molares: H2O = 18g/mol; H2 = 2 g/mol; O2 = 32g/mol


2 gramos

20 gramos

32 gramos

18 gramos

Su respuesta :

18 gramos

!CORRECTO!

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