Reacciones Químcas

7/26/2019 Reacciones Qumcas

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C u l i a c n , S i n a l o a M a y o d e l 2 0 1 6

Profesor IQ. Enrique MillnAlumna Stefany Raygoza Len

2 Semes!re " #ronco Com$n " %ru&o 11 Q u ' m i c a I n o r ( n i c a

)*I+ESI-A- A)#*/MA -E SI*A/A

)*I-A- iii.

EACCI/*ESQ)MICAS

acul!ad de Ciencias Qu'mico


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*-ICEIntroduccin3

3.1 Conceptos de Oxidacin y Reduccin....4

3.2 Reacciones de Combinacin.4

Elemento ms elemento.................

Elemento ms compuesto.....................

Compuesto ms compuesto....!

3.3 Reacciones de "escomposicin......!#$

3.4 Reacciones de "espla%amiento &imple.....'

&erie de acti(idad de los elementos......'

Reacciones de despla%amiento de )idr*eno.....'

3. Reacciones de +ettesis.....,

Reacciones de neutrali%acin -cido# ase....................,

Re*las de solubilidad para compuestos Inicos.....................1/

Reacciones de precipitacin.....11

Reacciones de 0ormacin de *as...11#13

3.! alanceo de Ecuaciones umicas.....14#2/

alanceo por Redox..........21

+todo del In Electrn...21#2$

+todo l*ebrico2$#2'3.$ Relaciones de +asa en Reacciones umicas..2'

Cantidades de Reacti(os y 5roductos...2'

Reacti(o 6imitante2,#3/

Rendimiento de una Reaccin...31#32


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I*#/-)CCI*

6o 7ue se muestra a continuacin8 es un traba9o desarrollado 7ueanexa los temas de la tercera unidad8 del se*undo semestre8 7ue lle(apor nombre :;RECCIO+IC&;; de la materia de 7umicainor*nica. En ste8 se incluyen conceptos8 trminos8 re*las desolubilidad8 listas y e9emplos8 re0erentes a dic)o traba9o.

&i bien es al*o extenso pero se trat de recaudar los aspectos ms

importantes de cada tema y subtema de la unidad8 con in0ormacinclara y precisa sin de9ar de )acerlo aburrido8 al contrario8 (ol(erlointeresante y 0acilitar la (ida del estudiante al des*losar cada conceptocomo es debido8 esperando siendo del a*rado de la mente de unalumno8 7ue est en espera de 7uerer siempre las cosas 0ciles.

l 0inal de cuentas no resulta tan 0cil incluir en ste unas cuantas)o9as de cada tema de las unidades8 podra incluso8 )acer 0alta unpoco ms de in0ormacin. 5ero con el ob9eti(o de no saturar stetraba9o8 realic este documento con la certe%a de lan%arlo detallada y

con*ruentemente. &iendo as8 el despertar el inters de cual7uierpersona 7ue lo lea. l p?blico en *eneral8 les de9o a7u8 ms 7ue untraba9o8 son )oras de conocimiento 7ue se pueden repasar y aprenderda a da8 siendo perse(erantes8 )asta alcan%ar &abidura.


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3.1 Conceptos de Oxidacin y Reduccin

Oxidacin@ 6a oxidacin8 es la reaccin 7umica a partir de la cual un tomo8in o molcula cede electrones.

Reduccin@ Reaccin 7umica en la 7ue una sustancia AoxidanteB se reduce alcombinarse con otra AreductorB8 de tal 0orma 7ue *ana electrones y disminuye sun?mero de oxidacin@ siempre 7ue se produce una reduccin8 se produce laoxidacin de otra sustancia.

3.2 Reacciones de Combinacin

=na reaccin de sntesis o reaccin de combinacin es un proceso elemental en el7ue dos o ms sustancias 7umicas reaccionan para *enerar un solo producto.Elementos o compuestos sencillos 7ue se unen para 0ormar un compuesto mscomple9o. 6a si*uiente es la 0orma *eneral 7ue presenta este tipo de reacciones@

D C

"onde y representan cual7uier sustancia 7umica y C el compuesto resultante.

l*unas reacciones de sntesis se dan al combinar un xido bsico con a*ua8 para0ormar un )idrxido8 o al combinar el xido de un no metal con a*ua para producirun oxi#cido.

E9emplos@


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Compuesto ms compuesto

Compuesto es una sustancia 0ormada por la combinacin de dos o ms elementos

de la tabla peridica.1 6os compuestos son representados por una 0rmula7umica. 5or e9emplo8 el a*ua A2OB est constituida por dos tomos de )idr*enoy uno de ox*eno. 6os compuestos tienen propiedades intrnsecas y ciertascaractersticas comoG una composicin constante y componentes 7ue siempreestn en proporciones constantes. Estn 0ormados por molculas o iones conenlaces estables 7ue no obedece a una seleccin )umana arbitraria. 5or lo tanto8no son me%clas o aleaciones como el bronce o el c)ocolate. Hinalmente8 loselementos de un compuesto no se pueden di(idir o separar por procesos 0sicosAdecantacin8 0iltracin8 destilacinB8 sino solo mediante procesos 7umicos.

3.3 Reacciones de !escomposicin

ipo de reaccin 7umica en la 7ue una sustancia Asiempre un compuestoB sedescompone para 0ormar dos o ms sustancias Aelementos o compuestossimplesB.


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l*unos cidos A2CO38 2&O38 etc.B se descomponen ms o menos 0cilmenteAsiempre me9or8 calentndolosB en xidos no metlicos Aconocidos anti*uamente

como an)dridosB y a*ua l7uida@

l*unos xidos de metales pesados A*O8 5bO28 etc.B se descomponen por laaccin del calor en el metal correspondiente y ox*eno@

5or electrlisis se producen numerosas reacciones de descomposicin@


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3." Reacciones de !espla#amiento $imple

En una reaccin de despla%amiento8 un ion Ao tomoB de un compuesto se

reempla%a por un ion Ao tomoB de otro elemento@A + C % AC +

&erie de acti(idad de los elementos

=na lista de los elementos colocados por orden de acti(idad para unadeterminacin 7umica se llama &ERIE "E CIKI"".

ablando estrictamente )ay tantas series de acti(idad di0erentes como criterios

Apropiedades 7umicasB para el orden de la serie. este respecto los elementos sepueden comparar a una clase. ay muc)as materias di0erentes sobre las 7ue

9u%*an a los alumnos8 por e9emplo8 exmenes de matemticas )istoria o ciencias8pero sea el 7ue sea el criterio usado para 9u%*ar el mrito de los alumnos )abr unorden de mritos distinto para 7ue cada materia. dems8 al*unos alumnosparecen estar )acia la parte superior de la lista mientras otros se encontrarncerca del 0inal. 6os elementos son como los alumnos.

6a serie de acti(idades basada en un determinado criterio tiene di0erente orden7ue la 7ue se basa en un criterio distinto para al*unos elementos muy acti(os A5ore9emplo@ sodio8 potasio y ma*nesioB. parecen8 por re*la *eneral8 en la parte

superior de la lista8 mientras 7ue otros elementos inacti(os A5or e9emplo@ oro8 platay mercurioB aparecen *eneralmente )acia el 0inal. 6os dems elementos ocupanuna posicin similar8 aun7ue no idntica a cada serie de acti(idad8 entre estos dosextremos.

Reacciones de despla%amiento de )idr*eno

odos los metales alcalinos y al*unos metales alcalinotrreos ACa8 &ry aB8 7ue

son los ms reacti(os de los elementos metlicos8 despla%arn al )idr*eno del

a*ua 0ra@

2&a(s) + 2'2O(l) % 2&aO'(ac) + '2(g)

6os metales menos reacti(os8 como el aluminioy el )ierro8 reaccionan con (apor

de a*uapara dar *as )idr*eno@

2Al(s) + 3'2O(g) % Al2O3(s) + 3'2(g)
https://es.wikipedia.org/wiki/Calciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Estronciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Estronciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bariohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Estronciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bariohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calcio


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+uc)os metales8 incluidos los 7ue no reaccionan con el a*ua8pueden despla%ar al

)idr*eno de los cidos. 5or e9emplo el LincALnB y el ma*nesio A+*B no

reaccionan con el a*ua pero si con el cido clor)drico@

n(s) + 2'Cl(ac) % nCl2(ac) + '2(g) *(s) + 2'Cl(ac) % *Cl2(ac) + '2(g)

3. Reacciones de et,tesis

+ettesis es el intercambio de tomos de carbono entre un par de ole0inas paraproducir dos ole0inas con los sustituyentes intercambiados. Es un proceso intra ointermolecular entre 2 ole0inas Atambin posible entre 2 al7uinos o una ole0ina y unal7uinoB 7ue da lu*ar a un intercambio entre las dos unidades del al7ueno.

Reacciones de neutrali%acin -cido# ase

=na reaccin ,cido-baseo reaccin de neutrali#acines una reaccin

7umica7ue ocurre entre un cidoy una baseproduciendo una sal y a*ua. 6a

palabra MsalM describe cual7uier compuesto inico cuyo catin pro(en*a de una

base A


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2. $e me#cla un ,cido uerte con una base !bil @ 6a disolucin *enerada ser

del tipo cido8 ya 7ue ser el cido el 7ue 7uede en la me%cla.

3. $e me#cla un ,cido !bil con una base uerte @ 6a disolucin ser bsica8 ya

7ue ser la base la 7ue permane%ca en la me%cla.

4. $e me#cla un ,cido !bil con una base !bil @ &i esto sucede8 la acide% de

una disolucin depender de la constante de acide% del cido dbil y de las

concentraciones tanto de la base como del cido.

Re*las de solubilidad para compuestos Inicos


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Reacciones de precipitacin

&on reacciones en las 7ue se 0orma un producto insolubleAno se disuel(eB en elmedio8 normalmente a*ua. Cuando una sustancia inica8 se pone en undisol(ente8 sus iones pueden separarse Adisol(erseB o permanecer 9untos Ano sedisuel(eB. Esto depende de la naturale%a de los reacti(os8 temperatura8 *rado dedi(isin del soluto...


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&e produce reaccin de precipitacin8 cuando al me%clar sustancias inicas8 losiones existentes en el medio tienden a estar unidos8 0ormando un precipitado.En las reacciones deprecipitacin se 0orma un producto insoluble.

5or e9emplo8 se pueden eliminar los bicarbonatos del a*ua mediante la adicin de

)idrxido de calcio8 CaAOB28 el cual 0orma carbonato de calcio8 CaCO38compuesto poco soluble 7ue sedimenta en 0orma de 0ino pol(o. Es posible eliminarun metal pesado disuelto Acomo plomo8 mercurio8 cobre o cadmio8 7ue est comocloruro8 nitrato o sul0atoB adicionando )idrxido sdico o clcico8 7ue produce laprecipitacin del correspondiente )idrxido de plomo8 mercurio8 cobre o cadmio.ambin se utili%a para eliminar la dure%a del a*ua cuyo nombre es ablandamiento

Reacciones de 0ormacin de *as

Cuando inter(ienen *ases en las reacciones 7umicas8 los datos y los resultadossuelen expresarse en (olumen de *as8 en unas condiciones determinadas depresin y temperatura.

Cuando en una reaccin 7umica todas las sustancias 7ue inter(ienen son *ases8en las mismas condiciones de presin y temperatura8 los coe0icienteseste7uiomtricos tambin indican la relacin de (ol?menes entre las sustancias7ue reaccionan. Esto es debido a 7ue8 de acuerdo con la ley de (o*adro8 un molde un gas ocupa el mismo volumen que un mol de otro gas, en las mismascondiciones de presin y temperatura: hay el mismo nmero de partculas en

ambos casos.

E9emplo 1.

El amoniaco se obtiene mediante la reaccin de sntesis


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&e escribe la ecuacin 7umica a9ustada@


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CaCO3 2 Cl D CaCl2 CO2 2O

&e calcula la masa molar del CaCO3 @ +A CaCO3B Q 1// *Pmol

&e calculan las cantidades de CaCO3 del $/U y de Cl de las 7ue dispones@

nACaCO3B Q /8$ . 1// * de CaCO3 . 1 mol de CaCO3 P 1// * de CaCO3 Q 1 molde CaCO3

n AClB Q c. K Q /8 mol P 6 . /81// 6 Q /8/ mol de Cl

6a proporcin este7uiomtrica indica 7ue 1 mol de CaCO3 reaccionar con 2moles de Cl. Como slo dispones de /8/ moles de Cl8 ste ser el reacti(olimitante.

6a secuencia de operaciones sucesi(as ser@

3./ alanceo de 0cuaciones umicas

El balanceo de ecuaciones no es ms 7ue una consecuencia de la ley deconser(acin de la masa de 6a(oisier8 por lo 7ue la masa de los reactivos debe

ser igual a la masa de los productos, esto implica 7ue la cantidad y (ariedad detomos presentes en los reacti(os debe mantenerse en los productos8 Alo ?nico7ue (ara es la 0orma en 7ue estn combinadosB. 5ara balancear una ecuacin7umica primero tenemos 7ue identi0icar el tipo a la 7ue sta pertenece.

6as reacciones 7umicas pueden clasi0icarse en trminos *enerales como cido#base u xido#reduccin@


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1. En las reacciones cido#base nin*una especie cambia su estado deoxidacin.

2. En las reacciones del tipo xido#reduccin8 al menos dos especies cambiande estado de oxidacin@

V Cuando una especie pierde electrones su n?mero de oxidacin aumentaAse )ace ms positi(a o menos ne*ati(a E9.@ He2 D He3 8 & 2# D &/ B. este proceso se le conoce como oxidacin.

V Cuando una especie *ana electrones su n?mero de oxidacin disminuyeAse )ace menos positi(a o ms ne*ati(a8 E9.@ +n4 D +n2 8 O #1 D O#2B.

este proceso se le conoce como reduccin.

alancear si*ni0ica encontrar los coe0icientes este7uiomtricos en una reaccin tal7ue la cantidad de tomos presentes en los reacti(os sea i*ual a a7uellospresentes en los productos@

He2O3 C D He CO se balancea como@ He2O3 3C D 2He 3CO

&i la cantidad de tomos presentes antes y despus de la reaccin son losmismos8 entonces la suma de la masa de los reacti(os es necesariamente i*ual ala suma de la masa de los productos8 Aesto es@ se cumple la ley de conser(acinde la masaB.

El balanceo es un procedimiento sencillo8 en el caso de reacciones dexidoreduccin A7ue de a7u en adelante llamaremos red#oxB8 )ay 7ue balanceartanto masa como car*a. 6as reacciones cido base solo debe balancearse lamasa por lo 7ue son un caso mas simple 7ue las red#ox. s8 si aprendes abalancear reacciones red#ox podrs balancear reacciones cido#base sindi0icultad.

E9emplos@


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"os tipos de ecuaciones a balancear@

aB 7uellas en donde se proporciona casi toda la in0ormacin en cuanto a lasespecies 7ue reaccionan y 7ue se producen en esta8 y donde lo ?nico 7ue tienes7ue encontrar son los coe0icientes este7uiomtricos 7ue la balancean@

He2O3 C D He CO

bB 7uellas en donde solo se te proporciona in0ormacin sobre al*unas deespecies 7ue inter(ienen y tienes 7ue completar la reaccin@

W+nO4 Cl D +n2 Cl2

Cuando e0ect?as el balanceo metdicamente8 el mismo procedimiento te ayuda acompletar la reaccin.

+todo@

1) denti4ica el tipo de reaccin de 5ue se trata Acido#base o redoxB8 para ellotienes 7ue asi*nar los estados de oxidacin de cada tomo en cada una de lasespecies in(olucradas. En este e9emplo usaremos la si*uiente reaccin@

1 ! #2 3 #2 3 #1 #2

W2Cr2O$ s2O3D CrCl3 sO43#

En este caso8 el cromo *ana electrones pues disminuye su estado de oxidacinAde ! a 3B8 esto es8 se reduce8 mientras 7ue el arsnico pierde electrones8 esdecir8 se oxida8 pues aumenta su estado de oxidacin Ade 3 a B8 por lo 7ue lareaccin anterior se clasi0ica como a una reaccin redox.

2B pesar de 7ue las reacciones de oxidacin y reduccin ocurren de 0ormasimultnea8 para 0ines del balanceo8 separa la reaccin redox en dossemireacciones@ una semi#reaccin de oxidacin y una semi#reaccin dereduccin@

3 ! 3

Oxidacin@ s2O3D sO43# Reduccin@ W2Cr2O$D CrCl3


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&2# &2O32#D &/ se separa en@ ox.@ &2#D &/y red.@ &2O32#D &/

alancea por separado cada una de las semi#reacciones@

Oxidacin@

3) alancea masa y car*a del ,tomo 5ue se oxida @ Cada tomo de arsnicopierde en este caso 2 electrones A7ue se representan en la ecuacin como e#B8"ado 7ue el reacti(o s2O3 contiene dos tomos de s es necesario in(olucrar 4electrones totales y poner un coe0iciente de 2 en los productos8 de esta 0orma8 elarsnico ya esta balanceado en masa y car*a pues del lado de los reacti(os )aydos tomos arsnico mismos 7ue )ay en los productos8 donde cada tomo pierde2 electrones Adando un total de 4 electrones in(olucradosB.


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por 2O u O#. Este es uno de esos casos donde debemos decir si la reaccin see0ect?a en medio bsico o cido8 pues la 0orma de eliminar al ion O 2#depende delas condiciones del medio. En medio cido@ Cada ion O2#se substituye por 2OAnota 7ue para mantener balanceada la ecuacin es necesario a*re*ar dos ionesdel otro lado de la ecuacin por cada O2#7ue se )aya substituidoB.

E9emplo@ &i la reaccin dice@ 3O2# 2Y X D 3R#

"ebe sustituirse por@ 32O# 2Y X D 3R# !

&i la reaccin dice@ 2Y X D 3R# 3O2#

"ebe sustituirse por@ !# 2Y X D 3R# 32O

En medio bsico@ Cada ion O2#se substituye por dos iones O#8 y para mantenerbalanceada la ecuacin a*re*a una molcula de 2O del otro lado de la ecuacinpor cada O2#7ue se )aya substituido. AEn realidad estas a*re*ando una molculade a*ua de cada lado por cada ion O2#8 pero del lado 7ue est el ion O 2#ste se

combina as@ O2# 2O Q 2O#B

E9emplo@ &i la reaccin dice@ 3O2# 2Y X D 3R#

"ebe sustituirse por@ !O# 2Y X D 3R# 32O

&i la reaccin dice@ 2Y X D 3R# 3O2#

"ebe sustituirse por@ 32O 2Y X D 3R# !O

Cabe mencionar 7ue al 0inal de este documento se presenta un mtodo alternati(opara el balanceo en medio bsico. Continuando con nuestro e9emplo8 )ay 7ue

sustituir los iones O2#8 en este caso en medio cido@O2# s2O3D 2sO43# 4e

Cambia a@ 2O s2O3D 2sO43# 4e 1/

6a in0ormacin sobre si debes balancear en medio cido o bsico puedesobtenerla de la reaccin misma8 obser(a si aparece al*?n cido o base en losreacti(os indicados8 Asi no aparecen8 esco*e el 7ue ms te *usteB. Es importantemencionar 7ue el medio 7ue esco9as para balancear la oxidacin debe ser elmismo 7ue el 7ue uses para la reduccinB.

6a semi#reaccin ya est balanceada8 a)ora )ay 7ue )acer lo mismo con lareduccin8 Asi*uiendo los pasos 3 a anterioresB@


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alanceo por Redox

En 7umica8 se llama redox al e7uilibrio 7umico 7ue se da en una reaccin dereduccin#oxidacin AredoxB.

=na reaccin de oxidacin al e7uilibrio es una de la 0orma@Oxidante1 Reductor2Q Reductor1 Oxidante2

ue puede ser (ista como la suma de dos semireacciones al e7uilibrio@

=na oxidacin de una sustancia 7ue act?a como a*ente reductor8 7ue cedeelectrones o incrementa su n?mero de oxidacin@

Reductor2 Q Oxidante2 n x electrones

y una reduccin de una sustancia 7ue act?a como a*ente oxidante8 7ue aceptaelectrones o decrementa su n?mero de oxidacin@

Oxidante1 n x electrones Q Reductor1

6a tendencia de este e7uilibrio est determinada por los potenciales estndar yasea de reduccin o de oxidacin de ambas semireacciones. =na sustancia seoxida cuando aumenta su n?mero de oxidacin. =na sustancia se reduce cuando8por el contrario8 disminuye su n?mero de oxidacin.

+todo del In Electrn

El mtodo in#electrn es ?til para balancear ecuaciones correspondientes a

reacciones redox Areacciones de xido#reduccinB 7ue ocurren en medio acuosocido o alcalinoG pero slo es aplicable a reacciones 7ue ocurren ba9o stascondiciones.

5asos a se*uir@

IB si*nacin del n?mero de oxidacin a todos los tomos de los compuestos 7ueinter(ienen en la reaccin.

IIB =bicar cules son los elementos 7ue se oxidan y cules son los 7ue sereducen.

IIIB "isociar todas a7uellas especies 7umicas 7ue son disociables yPo ioni%ables.

IKB Escribir las )emirreacciones de oxidacin y de reduccin.

E9emplo@

&e tiene la si*uiente ecuacin sin balancear@

Cl2


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) Asi*nacin del n6mero de oxidacin7

/ 1 Z2 1 1 Z11 1 Z2 1 #2

Cl2


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&e colocarn tantos electrones como unidades cambie el n?mero de oxidacin delelemento 7ue se oxida o reduce por cada tomo de ste8 en el caso de laoxidacin los electrones se colocarn del lado de los productos8 dado 7ue elelemento 7ue se oxida pierde stos electronesG En el caso de la reduccin8 loselectrones se colocarn del lado de los reacti(os8 dado 7ue el elemento 7ue sereduce *ana electrones.

emirreaccin de oxidacin Cl2 2ClO# 2 e# Aun electrn por cada tomo decloro 7ue cambia su estado de oxidacin de a 1B

emirreaccin de reduccin Cl2 2 e# 2 Cl# Aun electrn por cada tomo decloro 7ue cambia su estado de oxidacin de / a Z1B

I*ualacin de las car*as

&e debern i*ualar las car*as elctricas a ambos lados de la semiecuacin8 steprocedimiento se )ar con protones o con oxidrilos dependiendo 7ue la reaccinse lle(e a cabo en medio cido o alcalino8 para saber en 7ue medio se lle(a acabo la reaccin )ay 7ue obser(ar si en la ecuacin sin i*ualar aparecen protonesu oxidrilos8 en nuestro e9emplo la reaccin ocurre en medio alcalino8 por lo 7ue seutili%arn oxidrilos para i*ualar las car*as.

emirreaccin de oxidacin Cl2 4 O# 2 ClO# 2 e#

emirreaccin de reduccin Cl2 2 e# 2 Cl# Aen este caso la semiecuacinpresenta i*ualadas sus car*as8 por lo 7ue no se deben reali%ar otrasmodi0icacionesB

I*ualacin de la masa de ox*eno e )idr*eno@

&e deber i*ualar la cantidad de tomos de ox*eno e )idr*eno a ambos ladosde la semiecuacin8 para esto se utili%arn molculas de a*ua.

emirreaccin de oxidacin Cl2 4 O# 2 ClO# 2 e# 2 2O

emirreaccin de reduccin Cl2 2 e# 2 Cl#

"ebe aclararse 7ue para i*ualar la masa de ox*eno e )idr*eno se mira slo unode estos dos elementos8 dado 7ue al i*ualarlo el otro tambin se i*uala.

&uma de las dos semiecuaciones@

"ebern sumarse las dos semiecuaciones teniendo en cuenta 7ue debe )aberconcordancia entre la cantidad de electrones 7ue aparecen en los reacti(os y losproductos para poder cancelarlos8 dado 7ue stos no aparecen en la ecuacin7umica son i*ualar.


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En nuestro e9emplo aparecen dos electrones en los reacti(os y el mismo n?merode electrones en los productos8 por lo 7ue no )ay 7ue reali%ar nin*?n otroprocedimiento8 si esto no 0uese as8 )abr 7ue multiplicar en 0orma cru%ada lassemiecuaciones por el n?mero de electrones 7ue 0i*uran en la semiecuacincontraria. l sumar o multiplicar ecuaciones 7umicas se les debe dar el mismo

tratamiento 7ue a las ecuaciones matemticas.Cl2 2 e#2 Cl#

Cl2 4 O#2 ClO# 2 e# 2 2O

[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

2 Cl2 2 e# 4 O# 2 Cl# 2 ClO# 2 e# 2 2O

Obser(ar 7ue lue*o de sumar las dos semiecuaciones aparecen la mismacantidad de electrones en los reacti(os y en los productos8 por lo 7ue pedencancelarse.

2. ntroduccin de los contraiones de los compuestos inicos 5ue aparecenen la ecuacin i*ualada.

&e debe obser(ar cual es el contrain correspondiente a cada in y colocarlo 9untocon el in correspondiente para trans0ormar la ecuacin inica en una ecuacinmolecular8 s como tambin )ay 7ue los mismos iones 7ue in*resan en losreacti(os deben in*resar en los productos.

2 Cl2 4 O# \ 2 Cl# 2 ClO# 2 2O

] 4


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si*nacin de los n?meros de oxidacin correspondientes

$ Z2 1 1 Z1 1 ! Z2 2 ! Z2 / 1 ! #2

+nO4W WCl 2&O4

+n&O4 Cl2 W2&O4

=bicar cules son los elementos 7ue se oxidan y cules son los 7ue sereducen

Obser(ar 7ue el man*aneso cambia su n?mero de oxidacin de $ a 2AdisminuyeB8 por lo tanto ste es el elemento 7ue se reduceG obser(ar as mismo7ue el cloro cambia su n?mero de oxidacin de Z1 a / AaumentaB8 por lo tanto stees el elemento 7ue se oxida.

*ente oxidante@ +nO4W*ente reductor@ WCl

&e dice 7ue el compuesto 7ue contiene el elemento 7ue se reduce es el a*enteoxidante8 por7ue es el compuesto 7ue se pone a reaccionar para producir unareaccin de oxidacin8 as mismo se dice 7ue el compuesto 7ue contiene elelemento 7ue se oxida es el a*ente reductor8 por7ue es el compuesto 7ue se ponea reaccionar para producir una reaccin de reduccin. Esta aclaracin es sobretodo semntica8 dado 7ue las reacciones de xido reduccin no ocurren porseparado8 para 7ue un elemento se oxide deber )aber al*uno 7ue se redu%ca y(ice(ersa.

"isociar las especies 7umicas 7ue son disociables yPo ioni%ables

W +nO4# W Cl# 2 &O4#2 \ +n2 &O4#2 Cl2 2 W &O4#2

Escribir las )emirreacciones de oxidacin y de reduccin

emirreaccin de oxidacin Cl#Cl2

emireraccin de reduccin +nO4#+n2

3. *ualacin de las :emirreacciones

I*ualacin de la masa del elemento 7ue se oxida o reduce

emirreaccin de oxidacin 2 Cl#Cl2

emireaccin de reduccin +nO4+n2


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Colocacin de los electrones *anados o perdidos en la reaccin deoxidacin y reduccin

emirreaccin de oxidacin 2 Cl#Cl2 2 e#

emirreaccin de reduccin +nO4# e# +n2

I*ualacin de las car*as

En ste caso la reaccin ocurre en medio cido8 por lo tanto las car*as serni*ualadas con protones Aobser(ar 7ue en la ecuacin sin i*ualar aparecen en losreacti(os cido sul0?ricoB

emirreaccin de oxidacin 2 Cl# Cl2 2 e# Aen ste caso las car*as ya seencuentran i*ualadas8 por lo tanto no se deben reali%ar otras modi0icacionesB

emirreaccin de reduccin +nO4# e# '

+n2

I*ualacin de la masa de ox*eno e )idr*eno

Como ya 0ue expuesto8 se i*uala con a*ua la masa de al*uno de stos doselementos y la masa del otro tambin 7ueda i*ualada

emirreaccin de oxidacin 2 Cl#Cl2 2 e#

emirreaccin de reduccin +nO4# e# ' +n2 4 2O

&uma de las dos semiecuaciones

Obser(ar 7ue en este caso el n?mero de electrones 7ue aparecen en lassemiecuaciones de oxidacin y reduccin no coinciden8 por lo tanto para podercancelarlos se debern multiplicar en 0orma cru%ada las semiecuaciones por eln?mero de electrones 7ue aparecen en la semiecuacin contraria Alasemiecuacin de oxidacin se multiplicar por el n?mero de electrones 7ueaparecen en la semiecuacin de reduccin y (ice(ersaB.

A2 Cl#Cl2 2 e#B Y

A+nO4# e# ' +n2 4 2OB Y 2

[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[1/ Cl# 2 +nO4# 1/ e# 1! Cl2 1/ e# 2 +n2 ' 2O


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". ntroduccin de los cationes correspondientes a las especies inicas paratrans4ormar la ecuacin inica en una ecuacin molecular

&e debe obser(ar 7ue se deben introducir la misma cantidad de iones de las

especies in*resantes tanto en los reacti(os como en los productos.

1/ Cl# 2 +nO4# 1! Cl2 2 +n2 ' 2O

] 1/ W ] 2 W ] ' &O4#2 ] 2 &O4#2 ] ! &O4#2 ] 12 W

Obser(ar 7ue en los productos se )an introducido ! aniones sul0ato y 12 cationespotasio8 los cules no se colocan para aparearse con nin*?n in de la ecuacininicaG stos in*resan en los productos para compensar el sul0ato y el potasio 7uein*resa en los reacti(os. Recordar 7ue al i*ualar la ecuacin8 todo lo 7ue in*resa

en los reacti(os debe tener su contraparte en los productos para as poder cumplircon la ley de 6a(oisier Aprincipio de la conser(acin de la masaB.

X 0inalmente obtenemos la ecuacin i*ualada@

1/ WCl 2 +nO4W ' 2&O4 Cl2 2 +n&O4 ! W2&O4 ' 2O

+todo l*ebrico

&e denomina mtodo al*ebraico a un mtodo matemtico de sustitucin. Entales casos de uso del mtodo el (alor de una (ariablees expresado con lostrminos de otras (ariables y as lue*o sustituido en una ^ecuacin_. di0erenciade otros mtodos al*ebraicos como el mtodo de la eliminacin8 la ecuacin esresuelta en los trminos de una (ariable desconocida tras 7ue en la otra (ariable)a sido eliminado de las ecuaciones por adicin o sustraccin.

Mtodo de balanceo algebraico

El mtodo de balanceo al*ebraico se basa en el planteamiento de un sistema

de ecuacionesen la cual los coe0icientes este7uiomtricosparticipan

como inc*nitas8 procediendo lue*o despe9ar estas inc*nitas. Es posible sin

embar*o 7ue muc)as (eces 7ueden planteados sistemas de ecuaciones con ms

inc*nitas 7ue ecuaciones8 en esos casos la solucin se )alla i*ualando a uno de

cual7uiera de los coe0icientesa 1 y lue*o despe9ando el resto en relacin a l.
https://es.wikipedia.org/wiki/Variablehttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=M%C3%A9todo_de_la_eliminaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=M%C3%A9todo_de_la_eliminaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_estequiom%C3%A9tricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Inc%C3%B3gnitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coeficientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variablehttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=M%C3%A9todo_de_la_eliminaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_estequiom%C3%A9tricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Inc%C3%B3gnitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente


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Hinalmente se multiplican todos los coe0icientes por un n?mero de modo tal de

encontrar la menor relacin posible entre coe0icientes enteros.

En el e9emplo@

5ara el elemento )idr*eno AB )ay 4a tomos en los reacti(os y 2d tomos

en los productos. "e esta manera se puede plantear una condicin de i*ualdad

para el )idr*eno@

idr*eno@ 4a Q 2d

X procediendo de la misma 0orma para el resto de los elementos participantes

se obtiene un sistema de ecuaciones@

idr*eno@ 4a Q 2d

Ox*eno@ 2b Q 2c d

Carbono@ a Q c

3.; Relaciones de asa en Reacciones umicas

l i*ual 7ue )ay una relacin directa entre moles y molculas8 tambin )ay una

relacin directa entre el n?mero de moles y la masa de los mismos. Esta relacines la masa molar. =n mol contiene la masa molar *ramo de la sustancia.

6a relacin cuantitati(a entre las masas de las sustancias 7ue inter(ienen enuna reaccin (iene dada por los coe4icienteseste5uiomtricosmultiplicada por la masa molar.

Cuando en una reaccin 7umica se traba9a con relaciones msicas8 se puedenemplear coe0icientes este7uiomtricos no enteros8 ya 7ue las cantidades demolculas inter(inientes son *randes.

Cantidades de Reacti(os y 5roductos

6a cantidad de reacti(os y productos 7ue participan en una reaccin 7umica sepuede expresar en unidades de masa8 de (olumen o de cantidad de sustancia. &in
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_ecuacioneshttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_ecuaciones


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embar*o8 para )acer clculos en una reaccin 7umica es ms con(eniente utili%arla cantidad de sustancia. 6os coe0icientes este7uiomtricos obtenidos al balancearla ecuacin 7umica8 nos permiten conocer la cantidad de productos a partir decierta cantidad de reacti(os8 o (ice(ersa. 5ara poder traba9ar con la ecuacin7umica8 de0inimos las relaciones este7uiomtricas o 0actores de con(ersin 7ue

expresan un parmetro constante y uni(ersal para cada par de participantes en lareaccin. Estas relaciones se obtienen a partir de la ecuacin 7umica balanceaday se 0undamentan8 l*icamente8 en la ley de las proporciones de0inidas.

Reacti(o 6imitante

El reacti(o 7ue se acaba primero y8 en consecuencia8 determina el 0in de lareaccin se le llama reacti(o limitante. E(identemente8 si slo tenemos un reacti(oAcomo en las reacciones de descomposicinB8 ste ser el reacti(o limitante. Encual7uier otro caso8 nos deberemos cerciorar de cul es el reacti(o limitante de lareaccin 7ue ten*a lu*ar8 antes de e0ectuar otras operaciones


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&uponemos a)ora 7ue el &iO2 es el reacti(o limitante8 es decir8 7ue reaccionatodo el &iO2 7ue tenamos inicialmente8 de manera 7ue se a*ota el primero ydetermina el 0in de la reaccin. )ora calculamos la cantidad este7uiomtrica deH 7ue reaccionar con todo el &iO2 Zes decir8 el n?mero de moles de H 7uereaccionan con /.1!!4 mol de &iO28 teniendo en cuenta los coe0icienteseste7uiomtricos de la ecuacin 7umica# y comparamos esta cantidad recincalculada con la cantidad inicial de H 7ue tenamos antes de empe%ar lareaccin8 es decir8 con 2.2'2 mol H iniciales@


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Rendimiento de una Reaccin

6a cantidad de producto 7ue se obtiene si reacciona todo el reacti(o limitante sedenomina el rendimiento terico de la reaccin.

6a cantidad de producto 7ue se obtiene realmente en una reaccin es el

rendimiento real

E9emplo

Resolucin "atos extrados del enunciado@

+asa de pirita8 mineral de He&2@ // F* AHe&2 impuroB

Ri7ue%a del mineral@ '/ U D ay '/ F* de He&2 puro por cada 1// F* de piritaAHe&2 impuroB.

Rendimiento de la reaccin@ , U

6as masas molares de reacti(os y productos@ +AHe&2B Q 11,.' *PmolG +AO2B Q32 *PmolG +AHe2O3B Q 1,.$ *PmolG +A&O2B Q !4 *Pmol8 obtenidas a partir de lasmasas atmicas relati(as de los elementos 7ue los 0orman.


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6a pirita y el ox*eno Adel aireB son los reacti(os y el xido de )ierro AIIIB y eldixido de a%u0re son los productos de la reaccin.


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C/*C)SI/*

Por !ema

Conceptos de Oxidacin y ReduccinComo en cual7uier unidad es necesario8 bsicamente8 de9ar en claro lo 7ue es elconcepto de donde sur*e el tema8 en ste caso oxidacin y reduccin son dosconceptos 7ue (an de la mano relati(amente8 ya como (imos anteriormente es

0cil de entender8 en una reaccin de xido reduccin los compuesto o sustanciastienden a perder o a *anar electronesG oxidndose o reducindose.

Xa 7ue en una reaccin de este tipo8 cuando una sustancia o compuesto tiende aperder electrones AoxidarseB siempre )abr otra 7ue los *ane ya 7ue no se puede7uedar una sustancia sin *anar o perder electrones. &e de9a totalmente en claropara de a) partir a lo 7ue (iene siendo el desarrollo del traba9o en la =nidad 3.

Reacciones de Combinacin

6as reacciones de combinacin nos dicen 7ue a partir de dos elementos ocompuestos Areacti(osB se obtiene un producto compuesto.X tambin siempre 7ue)aya una interaccin de un protn con una molcula de a*ua Ael protn es el Bse 0orma un ion )idronio 3O.

Reacciones de "escomposicin


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En una reaccin de descomposicin un compuesto AsustanciasB se descomponepara producir dos o ms compuestos AsustanciasB di0erentes. dems puedoa*re*ar 7ue en una reaccin de descomposicin para 7ue sta se puedadescomponer casi siempre necesita de calor tal y como (imos en al*unose9emplos de las reacciones en el desarrollo del traba9o.

Reacciones de "espla%amiento &imple

stas reacciones nos dicen 7ue para e0ectuar una reaccin de despla%amiento sere7uiere de un metal 7ue reemplace a un ion metlico en un solucin y 7ueadems del lado de los reacti(os siempre debe de )aber una sustancia en estadoacuoso o l7uido. Como conclusin es importante a*re*ar tambin 7ue cuando dossustancias tienen los mismos aniones8 estos no pueden reaccionar ya 7ue en elproducto dara exactamente lo mismo8 estas sustancias solo se me%clan.

Reacciones de +ettesis

6as reacciones de mettesis8 un tema al*o amplio ya 7ue incluye (arios tipos dereacciones entre ellas las de cido base8 precipitacin y 0ormacin de *as. Cuandose combina una disolucin acuosa de un cido con otra de una base8 tiene lu*aruna reaccin de neutrali%acin. Esta reaccin es en la 7ue siempre se 0orma a*ua

y sal. 6as propiedades de los cidos y de las bases nos permiten reconocerlos8 esdecir8 si tenemos una disolucin cuya naturale%a es desconocida8 podemoscomprobar si se trata de una disolucin cida o bsica.

alanceo de Ecuaciones umicasCabe destacar8 7ue en 7umica es de muc)a8 si no es 7ue8 re*lamentario8 el saberbalancear ecuaciones8 aceptando 7ue ste tema en *ran parte es muy extenso oms bien tedioso8 ms sin embar*o el )aberlo desarrollado e in(esti*ado ms a0ondo y prestndole mayor atencin puedo concluir en 7ue paso a paso se (uel(e

menos complicado8 es cuestin de repasar y no de9ar de aprender un poco mscada 7ue se pueda sobre el balanceo de ecuaciones 7umicas.

Relaciones de +asa en Reacciones umicas

6os clculos tericos 7ue se pueden reali%ar a tra(s de la relacin de masa enuna reaccin 7umica nos sir(en para tener una idea aproximada de la cantidad de


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producto 7ue (amos a obtener o de la necesidad de cierta cantidad aproximada demateria prima 7ue deberamos ad7uirir para reali%ar cierto proceso.Cuandoreali%amos estos clculos no podemos tener en cuenta ciertos errores 7ue se danen ocasiones y 7ue pueden ser debido a di0erentes causas una podra ser 7ue lareaccin no sea total o 7ue8 aun7ue lo sea8 sea di0cil poder separar el producto

7ue nos interesa de la me%cla de reacti(os y productos de la reaccin8 s 7ue8 en*eneral8 siempre obtenemos menos producto del deseado8 es decir8 del calculadotericamente. X esto no slo ocurre con la masa8 sino tambin con el calorasociado a la reaccin. &i a lo me9or esperbamos obtener cierta ener*a de lacombustin de un *as8 (eremos 7ue obtenemos menos de la esperada8 por elmismo moti(o.

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Reacciones Químcas

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