FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOLa reacción química

La reacción química

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FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOLa reacción química

Esquema de contenidos

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La reacción química

Cambios físicos

Cambios químicos. Reacciones químicas

Teoría de las colisiones

Reacciones exotérmicas

Reacciones endotérmicas

Factores que influyen en la velocidad de una reacción

Cálculos en las reacciones químicas La ecuación química

El ajuste de las ecuaciones químicas

Cálculos estequiométricos en masa

Cálculos estequiométricos en volumen

Cálculos estequiométricos con disoluciones

Medida de la masa de las sustancias

Mol y número de Avogadro

Un mol de una sustancia

Concentración de las disoluciones

Algunas reacciones de interés

Reacciones ácido-base

Reacciones de oxidación y combustiónProcesos radiactivos La radiactividad

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Para empezar, experimenta y piensa

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Tinta invisible Ensuciar y abrillantar objetos de plataDisolución de cloruro de cobalto hexahidratado

(CoCl2 · 6 H2O)

Mojamos el pincel y escribimos sobre el papel

Al secarse, desaparece

Aplicamos calor H2O

Aparece el color del CoCl2 sin hidratar

Yema de huevo ( contiene H2S)

4 Ag +2 H2S + O2 → 2 Ag2S + H2O

La plata se oxida

La plata se reduce

2 Al + 3 Ag2S + 6 H2O →

6 Ag + 2 Al(OH)3 + 3 H2S

Recipiente de aluminio

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Cambios físicos

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En los cambios físicos no se modifica la naturaleza de las sustancias que experimentan la transformación.

Hielo Agua

líquida

Agua líquida

Vapor de agua

Agua (H2O)

Sal(NaCl)H2O

Calor

Disolución

Agua (H2O)

Sal(NaCl)

H2O

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Cambios químicos. Reacciones químicas

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DESPRENDIMIENTO DE LUZ

FORMACIÓN DE UN SÓLIDO

FORMACIÓN DE GAS APARICIÓN DE HUMO

En una transformación química, los reactivos y los productos tienen una fórmula química diferente.

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Teoría de las colisiones

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Formación del aguaO2

H2

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Reacciones endotérmicas

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Energía

Productos

Reactivos

Avance de la reacción

H – O - H

H – O - H

H O H

H O H

H O H

H O H

=

– –

2 H2O → 2H2 + O2

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Reacciones exotérmicas

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Cl – Cl

H – H

Cl Cl

H H

Cl Cl

H H

– –

Energía

Avance de la reacción

Productos

Reactivos

Cl2 + H2 → 2 HCL

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Factores que influyen en la velocidad de una reacción

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LA TEMPERATURA LA CONCENTRACIÓN EL GRADO DE DIVISIÓN

Los alimentos se descomponen más rápido

durante el verano.

Si la temperatura

REACCIONES MÁS RÁPIDAS

Si la concentración

Si el grado de división

aum

enta

aum

enta

aum

enta

El cobre troceado reacciona más rápido con el ácido

clorhídrico

Si la concentración de los reactivos aumenta, es más

fácil que las partículas choquen entre sí.

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Mol y número de Avogadro

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Un mol de átomos es la cantidad de un elemento químico equivalente a la que representa su masa atómica expresada en gramos. En el SI, el

mol es la unidad de la magnitud cantidad de sustancia.

En un mol de cualquier sustancia siempre hay el mismo número de partículas. Este número se llama número de Avogadro (NA) y es 6,022 · 1023.

DIFERENTE MASA

1 mol de oro

1 mol de azufre

1 mol de plata

1 mol de cobre

6,02 ·1023 átomos

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Un mol de una sustancia

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Un mol de una sustancia es una cantidad equivalente a la que representa su masa molecular expresada en gramos. En un mol de una sustancia hay 6,022 · 1023 (NA) moléculas de esa

sustancia, o su equivalente en el caso de cristales.

Nombre Fórmula Masa molecular Masa molar

Agua

Fluorita

H2O

CaF2

2 · Masa del H + Masa de O

2 · 1 + 16 = 18 u

Masa del Ca + 2 · Masa del F

40 + 2 ·19 = 78 u

18 g

78 g

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Concentración de las disoluciones

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Sal(menor proporción)

Agua (mayor proporción)

SOLUTO

DISOLVENTE

Si el color de la disolución

aum

enta

ESTÁN MÁS CONCENTRADAS

En las etiquetas de los ácidos se indica

la concentración.

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La ecuación química

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Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química.

Dicromato de amonio (NH4)2 Cr2O7

Óxido de cromo (III) Cr2O3

(NH4) 2 Cr2O7 (s) → N2 (g) +4 H2O (l) +Cr2O3 (s)

REACTIVOS PRODUCTOS

LÍQUIDO

SÓLIDOCOEFICIENTE ESTEQUIOMÉTRICO

GAS

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Ajuste de las ecuaciónes químicas

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Escribe las fórmulas de los reactivos y productos según la norma.

Empieza ajustando los elementos que forman parte de 1 solo compuesto, por ejemplo, el Cl.

HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O

2

De forma similar ajustamos el Ca.

Por último, ajustamos el H.

Comprobamos que los coeficientes de todos los elementos están ajustados.

Cl Reactivos 2 Productos 2

O Reactivos 2 Productos 2

De forma similar ajustamos el O.

HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O

2 HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O

2 HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O2

2 HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O2

Reactivos 1 Productos 1Ca

H Reactivos 4 Productos 4

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Cálculos estequiométricos en masa

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El hierro se oxida en contacto con el oxígeno para formar óxido de hierro (III). Si tenemos 5 g de limaduras de hierro y dejamos que se oxiden

completamente: ¿Cuántos gramos de óxido de hierro (III) se han formado?

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

= 0,09 mol de Fe1 mol Fe

55,8 g Fe5 g de Fe =M (Fe) = 55,8 g/mol

= 0,045 mol de Fe2O3

2 mol Fe2O3

4 mol de Fe0,09 mol de Fe =

159,6 g de Fe2O3

1 mol de Fe2O3

0,045 mol de Fe2O3 =

M (Fe2O3) = 2 · 55,8 + 3 ·16 = 159,6 g/mol

= 7,18 g de Fe2O3

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Cálculos estequiométricos en volumen

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Un mol de cualquier gas en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 0 °C) ocupa siempre 22,4 L. Al volumen de un mol de un gas se le denomina volumen molar: Vmolar = 22,4 L

2 N2 + 3 H2 → 2 NH3 ¿ Que volumen de gas N2 y de gas H2, medido en condiciones normales, han

reaccionado para obtener 15 L de gas NH3?

1 mol NH3

22,4 L de NH3

15 L de NH3 ·1 mol N2

22,4 L de N2

2 mol de NH3 1 mol de N2

· · = 7,5 L de N2

¿Cuántos moles de amoniaco tenemos en el recipiente?

1 mol NH3

22,4 L de NH3

15 L de NH3 ·3 mol H2

22,4 L de H2

2 mol de NH3 1 mol de H2

· · = 22,5 L de H2

1 mol NH3

22,4 L de NH3

15 L de NH3 · = 0,67 mol de NH3

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Cálculos estequiométricos con disoluciones

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La cantidad de una sustancia en disolución se suele determinar a partir de la concentración y el volumen de la disolución.

2 HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2 H2O ¿Qué cantidad, en gramos, de CaCl2 se puede obtener a partir de 50 mL de una disolución de Ca(OH)2 0,5M?

mol

L 0,5 · · 50 · 10-3 L = 0,025 mol de Ca(OH)2

1 mol CaCL2

1 mol de Ca(OH)2

0,025 mol de Ca(OH)2· = 0,025 mol de CaCl2

2 mol HCL

1 mol de Ca(OH)2

0,025 mol de Ca(OH)2· = 0,05 mol de HCl

¿Qué volumen de una disolución de HCl 0,25M se necesita para reaccionar con el Ca(OH)2 presente?

M (CaCl2) = 111,1 g/mol111,1 g CaCL2

1 mol de Ca(OH)2

0,025 mol Ca(OH)2· = 2,78 g de CaCl2

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n 0,05 mol

MV = = 0,2 L = 200 mL =

0,25 mol/L

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Reacciones ácido-base

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Jugos gástricos

Zumo de limón

Lluvia ácidaZumo de naranja

Zumo de tomate

Agua de lluvia, café

Agua de mar

Disolución diluida de

NaOH

SangreAgua pura:

pH=7

Jabón en polvo

Amoniaco doméstico

Disolución concentrada

de NaOH

Aumento de la acidez Aumento de la basicidad

Disolución de sustancia ácida

Disolución de sustancia básica

Cuando reaccionan entre sí, los ácidos y las bases dan lugar a una reacción química llamada reacción de neutralización.

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Reacciones de oxidación y combustión

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Las combustiones son reacciones químicas en las que una sustancia que llamamos combustible, reacciona con otra, que llamamos comburente, desprendiendo una gran cantidad de energía.

2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 H2O + 2880 kJ/mol

Combustión del butano

Butano Oxígeno Dióxido de carbono Agua Energía

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La radiactividad

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La radiactividad es el proceso que experimentan algunos núcleos atómicos que les lleva a emitir radiación.

TIPOS DE RADIACTIVIDAD

Radiación α

Radiación β

Radiación γ

Núcleos de helio (2 protones y 2 neutrones)

Carga positiva

Poco poder de penetración

Formada por electrones

Carga negativa

Más poder de penetración que las partículas α

Electromagnética (misma naturaleza que la luz)

Carga neutra

Gran poder de penetración

ZONA DE ACCESO PROHIBIDO

RIESGO DE IRRADIACIÓN EXTERNA

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