Representa y opera Reacciones Químicass4fc4800403c9b3fb.jimcontent.com/download/version... ·...

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE CHIHUAHUA PLANTEL No. 10

CUADERNO DE TRABAJO QUÍMICA I BLOQUE VII SEMESTRE 2013-B

QBP. OSCAR RENÉ VALDEZ D.

166

7 Representa y opera Reacciones Químicas




167

INSTRUCCIONES:

Contesta los siguientes reactivos que servirán como parámetro de tus conocimientos ates de

abordar los temas contenidos del bloque VI, recuerda que este examen no formará parte de tu

calificación final, solo es una evaluación diagnostica.

Anota tu respuesta dentro del paréntesis.

1. Una reacción química se define como la: ( )

a) Unión de dos o más sustancias b) Transformación de una sustancia a otra c) Representación con signos y símbolos d) Reacción de procesos

2. Una ecuación química es la: ( )

a) Transformación de sustancias químicas b) Reacción entre sustancias y sus procesos c) Representación de una reacción con signos y símbolos d) Interpretación de lo sucedido en la reacción

3. Son las sustancias iníciales en una reacción química: ( )

a) Reactivos b) Signos c) Productos d) Ecuación

4. En este tipo de reacción se tiene un solo reactivo y se obtienen varios

productos ( )

a) Descomposición b) Síntesis c) Doble sustitución d) Simple sustitución

5. En una ecuación química indica la formación de precipitados: ( )

a) b) c) d)




168

6. Es igualar los dos lados de la ecuación utilizando coeficientes al inicio de las

formulas ( )

a) Reacción química b) Ecuación química c) Sustitución de ecuaciones d) Balanceo de ecuaciones

7. En el H3PO4 la valencia del fosforo es: ( )

a) - 5 b) + 6 c) - 6 d) + 5

8. Método de balanceo en el que se utilizan las valencias de los compuestos:( )

a) Tanteo

b) Oxido reducción

c) Matemático

d) Grafico

9. 4 Al + 3 O2 2 Al2O3 pertenece a una reacción de: ( )

a) Descomposición

b) Síntesis

c) Simple sustitución

d) Doble sustitución

10. Las ecuaciones se deben balancear para cumplir: ( )

a) Las reacciones químicas

b) La ley de la conservación de la materia

c) La ley de Proust

d) La estabilidad de sustancias

Total de aciertos: ______




169

7.1 Reconoce el significado de los símbolos utilizados

en la escritura de ecuaciones químicas

En el Universo todo está sometido a una evolución permanente. Desde los seres vivos hasta las montañas o las estrellas, todo obedece a una dinámica de cambio. La razón de estas modificaciones continuas hay que buscarla en la delicada relación entre materia y energía. La humanidad ha utilizado desde el principio de su existencia reacciones químicas para producir energía. En primer lugar mediante la combustión de madera o de carbón, pasando por las que tienen lugar en los motores de explosión de los coches y llegando hasta las más sofisticadas, que tienen lugar en los motores de propulsión de las naves espaciales. La respiración de los animales y la digestión de los alimentos constituyen ejemplos importantes de reacciones químicas; por eso se dice que el cuerpo humano es como un laboratorio químico. El estudio metódico de las reacciones químicas ha permitido a los científicos transformar los productos naturales y obtener toda clase de sustancias, tales como: fibras sintéticas, plásticos, insecticidas y detergentes, todo ello tan útil en nuestra vida diaria.

Una Reacción Química se puede definir como aquel

proceso mediante el cual una o más sustancias, al

interaccionar se transforman en otras, como consecuencia

de la ruptura de algunos enlaces existentes y la formación

de otros nuevos entre las especies participantes.

Por ejemplo cuando quemamos azufre se forma un gas que

es dióxido de azufre. Esta reacción química se lleva a cabo

por rompimiento de los enlaces covalentes no polares de

azufre y oxigeno y la formación del enlace covalente polar

en el dióxido de azufre formado.




170

Para que una ecuación química represente con mayor fidelidad a una reacción, es necesario

que los símbolos o formulas involucren algunas propiedades físicas o químicas:

Signos auxiliares

(g) Gas Sentido de la reacción E Energía

(l) Liquido Reversible λ Luz

(s) Solido Precipitación P Presión

Δ Calor Gas desprendido T Temperatura

La reacción anterior puede expresarse mediante símbolos y formulas de las sustancias

participantes:

S + O2 SO2

A esto se le conoce como Ecuación Química la cual se define como la representación

abreviada y simbólica de una reacción química. Convencionalmente se escriben a la

izquierda los símbolos o formulas de las sustancias iníciales, las cuales se llaman Reactivos

o Reactantes. A la derecha de la ecuación se escriben los símbolos o formulas de las

sustancias que se forman, a las que se llaman productos de la reacción.

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Reactivos Productos

NOTAS:




171

Investiga reacciones químicas que suceden a tu

alrededor, en la naturaleza o en tu cuerpo

Con los siguientes conceptos realiza un mapa mental: Reacción química, Ecuación química,

Reactivos, Productos, Signos y Símbolos, Transformación.




172

7.2 Distingue entre las reacciones de síntesis,

descomposición, sustitución simple y sustitución doble

Las reacciones se clasifican desde dos puntos de vista:

1. Con respecto a agentes externos

2. Con respecto a la separación y acomodo de átomos

1. Agentes externos:

1. Dirección de la reacción 2. Calor de la reacción 3. Catalizador

a) Reversible a) Endotérmica a) Inmediata

b) Irreversible b) Exotérmica b) Provocada

c) Intérmica

Reacciones reversibles. Son las reacciones en las que los productos se combinan entre si para formar

de nueva cuenta las sustancias iníciales.

2 Fe + 3 H2O Fe2O3 + 3 H2O

Reacciones irreversibles. Reacción que se realiza en una sola dirección, es decir, los productos no

reaccionan entre si para formar las sustancias iníciales.

MgO + H2O Mg(OH)2

Reacciones endotérmicas. Es en la que se requiere de calor para realizarse

H2 + I2 Δ 2HI

Reacciones exotérmicas. Cuando se lleva a cabo la reacción genera calor

C + O2 CO2 + Δ

Reacciones intérmicas. Son aquellas que no necesitan calor para efectuarse, ni tampoco lo liberan o

generan

NaOH + HCl NaCl + H2O

Reacciones inmediatas. Son reacciones que se realizan sin la necesidad de un catalizador

H2O + SO3 H2SO4

Reacciones provocadas. Son aquellas que para poderse realizar requieren de algún catalizador

CaCO3 Δ CaO + CO2




173

2. Separación y reacomodo de átomos:

1. Síntesis

2. Descomposición

3. Simple sustitución

4. Doble sustitución

Reacciones de síntesis. Este tipo de reacción se lleva acabo entre dos o más especies

químicas sencillas, donde se unen para formar un solo producto

A + B AB

Ca + Cl2 CaCl2

Reacciones de descomposición.

Se define como aquella en la cual una especie química se separa en dos o más productos,

mediante la aplicación de una fuente de energía externa

AB A + B

CaCl2 Δ Ca + Cl2

Reacciones de simple sustitución. En este tipo de reacciones un compuesto reacciona con

ion u otro átomo y se obtiene un compuesto y un ion o átomo.

A+ B- + C- AC + B-

A+ B- + C+ CB + A+

Ca(SO4) + (PO4)-3 Ca3(PO4)2 + (SO4)

-2

Reacciones de doble sustitución. Son las reacciones que se realizan en soluciones acuosas,

donde hay iones presentes y se produce un intercambio entre ellos. Reaccionan dos

compuestos y se obtienen dos productos

A+ B- + C+ D- A+ D- + C+ B-

Li(BrO3) + Fe(CO3) Li2(CO3) + Fe(BrO3)2




174

Con la información anterior realiza un cuadro

sinóptico en la siguiente guía

Reacciones

químicas




175

I2O5 + H2O 2HIO3 __________________________________

2 CuOH + H2SO4 CuSO4 + 2H2O __________________________________

CaO + H2O Ca (OH)2 __________________________________

Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2 __________________________________

CaCO3 + Δ CaO + CO2 __________________________________

3 BaCl2 + Fe2 (SO4)3 3 BaSO4 + 2 FeCl3 __________________________________

S + Mg MgS __________________________________

4 Na + O2 2Na2O __________________________________

CuO + H2O Cu (OH)2 __________________________________

Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 __________________________________

2 Fe + 3 H2O Fe2O3 + 3 H2 __________________________________

2 Al + Fe2O3 Al2O3 + 2 Fe __________________________________

4 P + 5 O2 2 P2O5 + 316° C __________________________________

2 PbO2 + Δ 2 PbO + O2 __________________________________

Fe2O3 + 6 HCl 2 FeCl3 + 3 H2O __________________________________

2 HCl + O2 2 H2O + Cl2 __________________________________

2 H2O2 Є 2 H2O + O2 __________________________________

MgCO3 + Δ MgO + CO2 __________________________________

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 __________________________________

Cl2 + H2 2 HCl + Δ __________________________________

Δ

De las siguientes ecuaciones que se presentan, escribe sobre la línea el número que corresponda según

el tipo de reacción:

A. Dirección de la reacción C. Presencia de catalizadores

Reversible Provocada

Irreversible Inmediata

B. Calor en la reacción. D. Por reacomodo de átomos.

Endotérmica Síntesis

Exotérmica Descomposición

Intérmica Simple sustitución

Doble sustitución




176

Na + H2

Sodio Hidrogeno Hidruro de Sodio

Ca + O2

Calcio Oxigeno Oxido de calcio

K + H2SO4

Potasio acido sulfúrico Sulfato de potasio + Hidrogeno

H2 + Cl2

Hidrogeno Cloro Acido Clorhídrico

Al(OH)3 + HCl

Hidróxido de Aluminio Acido Clorhídrico Cloruro de aluminio + Agua

MgSO4 + Ba (NO3)2

Sulfato de magnesio Nitrato de bario Sulfato de bario + Nitrato de Magnesio

Al2O3

Oxido de aluminio Aluminio + Oxigeno

Como ya se menciono en las reacciones químicas los reactivos se combinan para formar

nuevas sustancias llamadas productos. De las siguientes reacciones predice los posibles

productos que se formaran a partir de los reactivos.




177

Entonces, Balancear una ecuación es igualar la cantidad de

reactivos y la cantidad de productos mediante la colocación de

coeficientes al inicio de sus formulas.

Al analizar una reacción química es muy importante tener en cuenta la ley de la conservación de la masa. Esto quiere decir, que, en toda reacción química la masa total de las sustancias químicas reaccionantes tiene que ser igual a la masa total de los productos químicos. Efectivamente, la ley de la conservación de la masa establece que la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

7.3 Conoce los métodos de balanceo de ecuaciones

químicas por tanteo y oxido - reducción

4 Al + 3O2 2 Al2O3 4 Aluminio 6 Oxígenos 4 Aluminios y 6 Oxígenos

4 (27gr) + 3(32 gr) 2( 102 gr)

108 gr + 96 gr 204 gr

204 gr = 204 gr

Como se puede ver en la reacción existen números (coeficientes) al inicio de las

formulas, estos se utilizan para balancear las ecuaciones y cumplir la ley de la conservación

de la materia. De este modo se necesitan 108 gr de Aluminio que reaccionan con 96gr de

Oxigeno sumando un total de 204 gr en los REACTIVOS para formar 204 gr de Oxido de

aluminio en los PRODUCTOS. Cumpliendo de esta manera la ley de la conservación de la

materia.




178

EJEMPLO 1:

HgO Hg + O2

Paso 1:

Paso 2:

2 HgO 2 Hg + O2

Paso 3:

De este modo nuestra ecuación química esta balanceada.

EJEMPLO 2:

C + H2SO4 SO2 + CO2 + H2O

Paso 1:

Paso 2:

C + 2 H2SO4 2SO2 + CO2 + 2H2O

Paso 3:

Reactivos Elementos Productos

1 Hg 1

1 O 2


2 Hg 2

2 O 2


1 C 1

2 S 1

2 H 2

4 O 5


1 C 1

2 S 2

4 H 4

8 O 8

Este método propone los siguientes pasos:

1. Contabilizar los átomos de cada elemento en los reactivos y productos de la ecuación original: 2. Equilibrar los átomos asignando el coeficiente adecuado:

Iniciando por los Metales, Luego los No Metales, Hidrógeno y por último el Oxígeno. 3. Una vez asignados los coeficientes, se verifica la igualdad de átomos.




179

NH4NO2 N2 + H2O

Mg + TiCl4 MgCl2 + Ti

CO2 + H2O H2CO3

H2O H2 + O2

Ba(OH)2 + NaCl BaCl2 + NaOH

HNO3 N2O5 + H2O

PCl5 + H2O H3PO4 + HCl

NaOH + H3PO4 Na3PO4 + H2O

Al(OH)3 + HCl AlCl3 + H2O

CaCO3 + HCl CaCl2 + H2O + CO2

Balancea por el método de tanteo las siguientes ecuaciones químicas




180

7.4 Explica los conceptos de oxidación y reducción,

agente reductor, agente oxidante y numero de oxidación

El numero de oxidación representa la valencia con la que están trabajando los átomos dentro de

un compuesto y estas pueden verse modificadas al reaccionar las sustancias cambiando dicha valencia

en los productos obtenidos según se combinen.

Para poder balancear por el método de REDOX es importante que sepas como determinar los

números de oxidación, para esto existen algunas reglas.

NÚMEROS DE OXIDACIÓN (VALENCIAS)

Reglas para determinar valencias:

1. El HIDROGENO trabaja con valencia +1(H+1

) solo en Hidruros trabajará con -1 (H-1

)

2. El OXIGENO trabaja con valencia -2 (O-2

) solo en peróxidos trabajará con -1 (O-1

)

3. Todos los elementos libres tendrán valencia 0

4. Los Metales Alcalinos (Grupo I A) trabajan con valencia +1

5. Los Metales Alcalinotérreos (Grupo II A) trabajan con valencia +2

6. En todos los compuestos la suma de los números de oxidación positivos y negativos es 0

7. Las valencias de los elementos no tomados en cuenta en los puntos anteriores se determinan por compensación o diferencia.

+2 +4 -2

CaCO3 +2 +4 -6 = 0

El Calcio esta en el grupo II A, es un metal alcalinotérreo por lo que su valencia es +2,

por otra parte el oxigeno tiene valencia -2, el Carbono no está contemplado en las

reglas por lo que se determina su valencia por compensación igualando a cero.




181

KMnO4 Sr3(AsO3)2 HF

Li2Cr2O7 H3BO3 Ag

H3PO4 H2 MgCO3

Determina los números de oxidación de los siguientes compuestos

Sucede una oxidación cuando un elemento PIERDE

electrones.

Cuando un elemento pierde electrones se le

denomina AGENTE REDUCTOR ya que le da los

electrones al elemento que se reduce (ganó

electrones)

Se dice que un átomo se reduce cuando GANA

electrones.

Cuando un elemento gana electrones se le

denomina AGENTE OXIDANTE ya que le quita los

electrones al elemento que se oxido (perdió

electrones)

S-2 S+2 Se oxida 4

Fe+2 Fe Se reduce 2

OXIDADA (pierde e)

REDUCE (gana e)




182

Determina si el elemento se oxida o se reduce y en que cantidad

PASOS PARA BALANCEAR POR EL MÉTODO REDOX

1. Se escribe correctamente la ecuación y encima de cada elemento su VALENCIA.

2. Escribir que elemento se OXIDA, que elemento se REDUCE y cuanto.

3. Se elige uno de los lados de la ecuación (REACTIVOS o PRODUCTOS) El cual debe tener separados el elemento que se oxida y el que se reduce.

4. Se MULTIPLICAN las unidades que se oxidan y se reducen por el subíndice que tengan estos elementos en ese lado que se eligió de la ecuación.

5. Estos números obtenidos se INTERCAMBIAN y se colocan como coeficientes en el lado que se eligió de la ecuación.

6. Se termina de BALANCEAR la ecuación por el método de TANTEO, tomando como base los coeficientes obtenidos.

NOTA: Si con el lado que se eligió de la ecuación no se puede balancear se debe de elegir el otro lado

y repetir a partir del paso numero 4.

0 0 +3 -2

Al + O2 Al2O3

Al0 Al+3 oxida 3 X 1 = 3 4

O0 O-2 reduce 2 X 2 = 4 3

4 Al + 3 O2 2 Al2O3

Fe+2 Fe+3_________________ Pb+4 Pb+2______________

Se-2 Se+2_________________ Cu+1 Cu ______________

Al+3 Al _________________ O-2 O-1 ______________

H+1 H _________________ Mg+2 Mg+1______________

Ca Ca+2_________________ Sn+2 Sn ______________




183

Fe2O3 + CO Fe + CO2

C + H2SO4 SO2 + CO2 + H2O

Cu + HNO3 Cu (NO3)2 + NO + H2O

K2Cr2O7 + HI + HClO4 Cr (ClO4)3 + KClO4 + I2 + H2O

I2 + HNO3 NO + HIO3 + H2O

KMnO4 + FeCl2 + HCl MnCl2 + FeCl3 + KCl + H2O

Balancea las siguientes ecuaciones por el método REDOX




184

INVESTIGA QUE ES LO QUE OCURRE EN LAS REACCIONES QUIMICAS

INTRODUCCIÓN

1. Colocar en el matraz 200 ml de nitrato de plomo II

2. Colocar en el vaso de precipitado 20 ml de yoduro de potasio

3. Agregar al matraz el yoduro de potasio

4. Agitar y dejar reposar por 5 minutos

5. Anotar observaciones

DISEÑO EXPERIMENTAL

REACTIVOS

Yoduro de potasio

Nitrato de plomo II

MATERIAL

1 Matraz de 200 ml

1 vaso de precipitado de 50 ml

RREEAACCCCIIOONNEESS QQUUIIMMIICCAASS




185

Escribe la ecuación de la reacción

+ +

RESULTADOS

DIBUJOS

Balance la ecuación por el método de tanteo

Cual es el nombre y la formula del compuesto de color amarillo que se precipito

CONCLUSIONES




186

CONOCIMIENTO 50%

ACTIVIDADES 30 %

PRÁCTICA 20 %

EVALUACIÓN SUMATIVA

BLOQUE VI

ACTIVIDAD 2

Valora la Ley de

la conservación

de la materia

como principio

fundamental de

la química

moderna

(ACTITUD Y VALOR)

ACTIVIDAD 5

Aprecia la

importancia de

las reacciones de

oxido reducción

en su entorno y

en su organismo

(ACTITUD Y VALOR)

ACTIVIDAD 4

Predice los

productos de

diferentes

reacciones

químicas

(HABILIDADES)

ACTIVIDAD 1

Valora la

observación e

identificación

experimental de

los cambios

químicos

(ACTITUD Y VALOR)

ACTIVIDAD 3

Valora la Ley de

la conservación

de la materia

como principio

fundamental de

la química

moderna

(ACTITUD Y VALOR)

ACTIVIDAD 6

Aprecia la

importancia de

las reacciones de

oxido reducción

en su entorno y

en su organismo

(ACTITUD Y VALOR)

NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO:

PRÁCTICA 7

Argumenta los

resultados de la

experimentación

sobre reacciones

redox

(INDICADOR)

ACTIVIDAD 7

Aprecia la

importancia de

las reacciones de

oxido reducción

en su entorno y

en su organismo

(ACTITUD Y VALOR)

)

ACTIVIDAD 8

Aprecia la

importancia de

las reacciones de

oxido reducción

en su entorno y

en su organismo

(ACTITUD Y VALOR)

FIRMA DEL PADRE

PORCENTAJE

CONOCIMIENTOS

PRÀCTICA

ACTIVIDADES

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