Trabajo Quimica Inorganica.

8/15/2019 Trabajo Quimica Inorganica.

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/nidad 3. Reacciones 0u micas.

Las reacciones químicas suceden a cada segundo y en todo el universo . Las mismas tienen

importancia en diversos campos y pueden ser de diferentes tipos; estas reacciones suceden enel aire en el suelo en los vegetales en los animales en los !umanos en la cocina en autom"vilesetc. #on ejemplos de reacciones químicas$ la respiraci"n la fotosíntesis elmeta%olismola reproducci"n el crecimiento la formaci"n de "&idos de !idr"&idos de ácidos de salesde rocas y suelo etc.

'na reacci"n química (o cam%io químico) es un proceso en el cual unas sustancias (o especiesquímicas) iniciales con características determinadas denominadas reactivos se transforman enotras sustancias (o especies químicas) finales denominadas productos de la reacci"n las cualestienen otras propiedades características diferentes a las de los reactivos. #e podría decir que se

produce un cam%io en la naturale*a %ásica de las sustancias. Las sustancias iniciales y finales sontotalmente diferentes.

Las ecuaciones químicas son el modo de representar las reacciones químicas.

+urante una reacci"n química no !ay cam%ios detecta%les en la cantidad de materia este principiose asocia con la ley de la conservaci"n de la materia el cual es la %ase para el %alanceo deecuaciones químicas y para efectuar los cálculos %asados en dic!as ecuaciones ya que durante unareacci"n química la materia no se crea ni se destruye.

En una ecuaci"n química %alanceada siempre de%e aparecer el mismo n,mero de cada tipo deátomo en am%os miem%ros de la ecuaci"n.

En las reacciones químicas se producen cam%ios en la estructura electr"nica de%idos a la rotura deenlaces químicos de las especies químicas iniciales (reactivos) y la formaci"n de nuevos enlacesquímicos para formar nuevas sustancias (productos de la reacci"n).

3.1. Concepto de oxidación y reducción.

Los siguientes conceptos son indispensa%les para comprender todo lo que sucede durante unareacci"n química$

' idación -roceso electroquímico por el cual un átomo o un ion pierde electrones. mplica elaumento del n,mero de o&idaci"n. Este proceso es contrario al de reducci"n.

Reducción -roceso electroquímico por el cual un átomo o un ion gana electrones . mplica ladisminuci"n de su estado de o&idaci"n . Este proceso es contrario al de o&idaci"n.

gente ' idante Especie que gana electrones (se reduce) !aciendo que la otra especie se o&ide.

http://www.monografias.com/trabajos11/tdequim/tdequim.shtml#REACChttp://www.monografias.com/trabajos11/tdequim/tdequim.shtml#REACChttp://www.monografias.com/trabajos7/creun/creun.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/cani/cani.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/cani/cani.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/embrio/embrio.shtml#respihttp://www.monografias.com/trabajos12/embrio/embrio.shtml#respihttp://www.monografias.com/trabajos28/fotosintesis/fotosintesis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos28/fotosintesis/fotosintesis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/metabolismo/metabolismo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/reproduccion/reproduccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/reproduccion/reproduccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/geologia/geologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/geologia/geologia.shtmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3nhttp://www.monografias.com/trabajos7/creun/creun.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/cani/cani.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/embrio/embrio.shtml#respihttp://www.monografias.com/trabajos28/fotosintesis/fotosintesis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/metabolismo/metabolismo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/reproduccion/reproduccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/geologia/geologia.shtmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3nhttp://www.monografias.com/trabajos11/tdequim/tdequim.shtml#REACC


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gente Reductor Especie que pierde electrones (se o&ida) !aciendo que la otra especie seredu*ca.

mero de ' idación /epresenta la carga el0ctrica que aporta cada átomo en un compuesto yque sumados de%en ser igual a cero (el0ctricamente neutro).

continuaci"n se dan unas reglas para asignar n,meros de o&idaci"n los cuales cu%ren la mayoríade los casos. 2uando aplique estas reglas recuerde dos puntos importantes$ primero los n,meros deo&idaci"n siempre se asignan a cada átomo segundo aplique las reglas seg,n su importanciadecreciente.

1. El n,mero de o&idaci"n de un elemento no com%inado con otro diferente es de cero. Estocomprende a elementos poliat"micos como 3 4 4 6 - y # 8.

4. El n,mero de o&idaci"n de un ion sencillo (monoat"mico) es igual a la carga del ion.

6. La suma de los n,meros de o&idaci"n de todos los átomos de un compuesto de%e ser cero.

. En un ion poliat"mico la suma de los n,meros de o&idaci"n de los átomos que lo forman esigual a la carga del ion.

5. El n,mero de o&idaci"n del fl,or en todos sus compuestos es de 91.

:. El n,mero de o&idaci"n de !idrogeno en sus compuestos es 1 a menos que este com%inadocon metales en cuyo caso su n,mero de o&idaci"n es 91.

7. +e ordinario el n,mero de o&idaci"n del o&ígeno en sus compuestos es 94 pero e&istenalgunas e&cepciones$

El n,mero de o&idaci"n del o&ígeno en el per"&ido de !idrogeno 3 4 4 es menosuno y tam%i0n en per"&idos que contienen el ion 449.

En los superpero&idos el numero de o&idaci"n del o&igeno es 91


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El n,mero de o&idaci"n de los elementos del grupo 6 es 6 en todos suscompuestos.

El numero de o&idaci"n de los elementos del grupo : que están a%ajo del o&igenoes94 en sus compuestos %inarios con metales 3 o >3 .

Reacción de ' ido-Reducción ?am%i0n conocida como redo&$ implican la transferencia deelectrones entre especies químicas. #e llaman tam%i0n reacciones de transferencia de electrones yaque la partícula que se intercam%ia es el electr"n. En una reacci"n de o&idaci"n9reducci"n tienenlugar dos procesos simultáneos la o&idaci"n y la reducci"n.

2omo los electrones ni se crean ni se destruyen en las reacciones químicas la o&idaci"n y lareducci"n son insepara%les.

2onclusi"n.

#e comprendi" que una reacci"n de "&ido9reducci"n es una reacci"n de transferencia de electronesdonde la especie que pierde electrones se o&ida y la especie que los gana se reduce. #e llama agentereductor a la especie que cede los electrones y o&idante a las que los capta.

/esulta de gran importancia conocer las reglas para asignar los n,meros de o&idaci"n a loselementos ya que con ello logramos conocer que especie se o&ida y cual se reduce.

3.2. Reacciones químicas de combinación:

Las reacciones de com%inaci"n o reacciones de síntesis son aquellas en las que dos sustancias seunen para formar un ,nico producto. En esta reacci"n los átomos de los reactivos se reagrupan paradar lugar el producto seg,n la f"rmula$

+onde y $ representan dos sustancias químicas cualesquiera.Este tipo de reacci"n puede ser del tipo $

Elemento elemento.Elemento compuesto.2ompuesto compuesto.

& emplos de Reacciones de 6ombinación


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• 6ombinación de ó idos con agua para 7ormar idró idos$

>a 4 3 4 @ 4 >a ( 3)

2a 3 4 @ 2a ( 3) 4

• 6ombinación de ó idos con agua para 7ormar o ácidos$

# 4 3 4 @ 3 4# 6

# 6 3 4 @ 3 4#

• 6ombinación de ó idos para 7ormar sales$

Ag # 6 @ Ag#

• 6ombinación de no metal , o geno para 7ormar ó idos$

4 2 4 @ 4 2

2 4 @ 2 4# 4 @ # 4

- 5 4 @ 4 - 4 5

• 6ombinación de metal , o geno para 7ormar ó idos$

>a 4 @ 4>a 4

• 6ombinación de metal , no metal para 7ormar compuestos binarios$

4 >a 2l 4 @ 4 >a2l

4 l 6 Br 4 @ 4 lBr 4• 6ombinación de no metal con idrógeno para 7ormar un idrácido$

2l 4 3 4 @ 4 32l

# 3 4 @ #3 4

- 3 4 @ -3 4

2onclusi"n.

Este tipo de reacciones consisten en la uni"n de dos especies químicas (las cuales pueden ser

elementos o compuestos) para formar un producto en el que la uni"n de am%os da como resultadoun nuevo compuesto.

3.3. Reacciones Químicas de descomposición

La descomposici"n química es un proceso que e&perimentan algunos compuestos químicos en elque de modo espontáneo o provocado por alg,n agente e&terno a partir de una sustanciacompuesta se originan dos o más sustancias de estructura química más simple. Es el procesoopuesto a la síntesis química.


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En general para algunos tipos de compuestos estas reacciones son más específicas. 2onsideremosunas pocas entre las más comunes.

idratos

2uando se calientan los !idratos se descomponen para dar lugar a agua y sal an!idra. 'n !idrato esuna sal que contiene una o más mol0culas de agua por cada unidad y posee estructura de cristal.

2uando estas sustancias se calienta se desprende agua; por ejemplo el sulfato de co%re penta!idratado se descompone de acuerdo a la siguiente ecuaci"n$

6loratos

2uando se calientan los cloratos se descomponen dando cloruros más o&ígeno. -or ejemplo elclorato de potasio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuaci"n$

: idos de metales

lgunos pocos se descomponen al calentarlos dando lugar al metal li%re y o&ígeno. -or ejemplo el"&ido merc,rico se descompone de acuerdo a la siguiente ecuaci"n$

6arbonatos

La mayoría de car%onatos se descomponen al calentarlos dando "&idos y 2 4. -or ejemplocar%onato cálcico (piedra cali*a) cuando se calienta forma "&ido de calcio (cal viva) y 2 4 deacuerdo a la siguiente ecuaci"n$


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Nota: Los carbonatos del grupo IA no se descomponen fácilmente.

$icarbonatos

Los %icar%onatos en su mayoría cuando se calientan se descomponen para formar un ácido más agua y 2 4. -or ejemplo el %icar%onato decalcio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuaci"n$

2uando los %icar%onatos de los metales del Crupo ) se calientanforman un car%onato más agua y di"&ido de car%ono (recuerde que loscar%onatos de los metales ) son esta%les al calor mientras que otros car%onatos no lo son). -or ejemplo el %icar%onato de sodio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuaci"n$

2onclusi"n.

Este tipo de reacciones se identifican ya que gracias a un agente e&terno (calor lu* etc) uncompuesto logra descomponerse dando lugar a sustancias más simples.

-ueden ser del tipo$

2ompuesto elemento elemento.

2ompuesto compuesto elemento.

2ompuesto compuesto compuesto.

3.4. Reacciones de desp a!amiento simp e.

En una reacci"n de simple despla*amiento un elemento reacciona con un compuesto y toma el lugar

de uno de los elementos del compuesto produciendo un elemento distinto y un compuesto tam%i0ndiferente. La f"rmula general de esta ecuaci"n es$


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"

#i es un metal rempla*a a B para formar 2 siempre y cuando sea más reactivo que B.#i es un !al"geno reempla*a a 2 para formar B siempre y cuando sea un !al"geno másreactivo que 2.

En la ta%la que aparece en la parte superior derec!a vemos una serie de actividad de algunosmetales y el !idrogeno así como de !al"genos. Esta serie está en orden decreciente de reactividadquímica. 2on esa serie es posi%le predecir muc!as reacciones químicas.

-or ejemplo el magnesio metálico reempla*a al !idr"geno de una soluci"n de ácido clor!ídrico.-ero el co%re metálico que está a%ajo del !idr"geno en la lista y por lo tanto es menos reactivo no

reempla*a al !idr"geno del ácido clor!ídrico. continuaci"n aparece la ecuaci"n de la reacci"nentre el magnesio metálico y el ácido clor!ídrico acuoso para formar cloruro de magnesio y gas!idr"geno$

Un metal muy activo, como el sodio, puede desplazar al gas hidrógeno del agua. En este tipo, solamente unode los átomos de hidrógeno es desplazado, debido a la pequeña cantidad de H + ormado a partir de la mol!cula

de H"#H.

tro ejemplo de reacci"n de simple despla*amiento es la que ocurre entre en cinc s"lido quereacciona con ácido clor!ídrico para producir cloruro de cinc acuoso más gas !idr"geno de acuerdoa la siguiente ecuaci"n$

3ay reacciones de simple despla*amiento en las cuales toman parte los no metales. -or ejemplo para los !al"genos la serie será$ fl,or cloro %romo yodo así es que el cloro li%re despla*ará al %romo de un compuesto y el %romo despla*ará al yodo de un compuesto. %serve que la actividadde los no metales está relacionada con su !a%ilidad de ganar electrones y formar iones negativosmientras que la actividad de los metales está relacionada con su tendencia a perder electrones paraformar iones positivos. 2uando se escri%en reacciones de simple despla*amiento en donde


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participan los !al"genos tenga en cuenta que en estado li%re todos los !al"genos e&isten comomol0culas diat"micas. 2onsidere los siguientes ejemplos$

2onclusi"n$

'na reacci"n de simple despla*amiento presenta la particularidad de que un elemento reacciona conun compuesto tomando el lugar de uno de los elementos del compuesto produciendo un elementodistinto y un compuesto tam%i0n diferente. En este tipo de reacciones es de vital importancia laactividad que presentan los elementos el elemento más reactivo reempla*a al menos reactivo en elcompuesto gracias a esto es posi%le predecir el producto de muc!as reacciones químicas.

3.5. Reacciones químicas de met$tesis.

?am%i0n llamada de do%le descomposici"n o do%le despla*amiento es una reacci"n entre doscompuestos que generalmente están cada uno en disoluci"n acuosa donde dos elementos que seencuentran en compuestos diferentes intercam%ian posiciones (los iones positivos y negativos

parecen cam%iar de pareja) para formar dos compuestos nuevos. Estas reacciones químicas no presentan cam%ios en el n,mero de o&idaci"n o carga relativa de los elementos por lo cual tam%i0nse le denominan reacciones > D /E+ .

Esquema Ceneral$

-or ejemplo cuando me*clamos disoluciones de nitrato de plata y cloruro de sodio se formacloruro de plata y nitrato de sodio que queda disuelto en agua$

g> 6(ac) >a2l (ac) g2l (s) >a> 6(ac)

En las reacciones de metátesis se eliminan iones en disoluci"n acuosa; esta eliminaci"n de iones puede considerarse como la fuer*a impulsadora de la reacci"n. La eliminaci"n de iones puedeocurrir de varias maneras las cuales sirven para clasificar las reacciones de metátesis$

1. Formaci"n predominante de mol0culas no ioni*adas (electrolitos d0%iles o no electrolitos)en disoluci"n; el producto más com,n es el no electrolito; agua.

4. Formaci"n de un s"lido insolu%le llamado precipitado (que se separa de la disoluci"n)


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%

& emplo

En reacciones de precipitaci"n se producen sustancias parcialmente solu%les o insolu%les los cualesvan al fondo del recipiente donde se reali*a la reacci"n química. Los precipitados por lo general

presentan colores típicos ra*"n por la cual son usados en química analítica para reconocimiento de

elementos y compuestos.

3.(.1. Reacciones de neutra%i&ación )cido/"ase.

Las reacciones ácido9%ase pertenecen a uno de los tipos más importante de reacciones químicas y

muc!as de ellas ocurren en la naturale*a tanto en plantas como en animales.

La reacci"n de un ácido con un !idr"&ido metálico (%ase) da una sal y agua. Estas reaccionesreci%en el nom%re de reacciones de neutrali*aci"n porque se neutrali*an las propiedades de ácidos y

%ases.

La >eutrali*aci"n ácido %ase es un proceso mediante el cual un ácido reacciona con una %ase o!idr"&ido y da como resultado una sal y agua. La más com,n es la reacci"n de un ácido fuertecontra una %ase fuerte. lgunos ejemplos veremos a continuaci"n para mostrar casosde neutrali*aci"n.

6l a' a6l 2'

En este caso vemos como el ácido clor!ídrico al ser com%inado con !idr"&ido de sodio. Ceneracloruro de sodio y agua. En esta ocasi"n %ast" con la me*cla de una mol0cula de ácido y unamol0cula de la %ase para generar la sal. -ero no siempre es así.

3.(. . Re-%as de so%u"i%idad principa%es iones so%u"%es en a-ua.

Las reglas de solu%ilidad son pautas generales que nos permiten predecir la solu%ilidad en agua delos compuestos i"nicos con %ase en los iones que contienen. #i un compuesto contiene al menosuno de los iones indicados para compuestos solu%les en el cuadro entonces el compuesto es al

menos moderadamente solu%le.

-or ejemplo supongamos que aplicamos las reglas de solu%ilidad para averiguar si el >i# essolu%le en agua. El >i# contiene iones >i 4 y # 94. unque el >i 4 no se menciona en la ta%lalas sustancias que contienen # 94 se descri%en como solu%les puesto que el >i# contiene un ion# 94 que indica solu%ilidad predecimos que es solu%le.

En la siguiente ta%la se resume muc!a de la informaci"n de las reglas de solu%ilidad$


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3.(.3. Reacciones de precipitación.

Las reacciones de precipitaci"n consisten en la formaci"n de un compuesto no solu%lellamado precipitado producido al me*clar dos disoluciones diferentes cada una de las cualesaportará un ion a dic!o precipitado es decir una reacci"n de precipitaci"n tiene lugar cuando uno omás reactivos com%inándose llegan a generar un producto insolu%le.

La fuer*a impulsora de este tipo de reacciones es la atracci"n fuerte entre cationes y aniones

-or ejemplo al me*clar dos disoluciones de nitrato de plomo ( ) y otra de yoduro potásico am%assales son electrolitos fuertes por lo que se encontraran totalmente disociadas en sus iones en elcaso del nitrato de plomo ( ) -% 4 y en el caso del nitrato de potasio => 6 disociadocompletamente en sus iones. La reacci"n que se produ*ca entre am%os será una reacci"n de

precipitaci"n$

-% (> 6)4 (aq) 4 =l ( aq) G -%l4 (s) 4 => 6 (aq)

En la práctica la disoluci"n de nitrato de plomo ( ) es incolora y al aHadirle la disoluci"n de =lse forma como producto final un precipitado de -%l 4 de color amarillo. su ve* esta ecuaci"nreci%e el nom%re de ecuaci"n molecular por ser 0sta en la forma que se !an escrito las distintassustancias.

3.(.$. Reacciones de descomposición# Desprendimiento de -ases.2uando no !ay reactivos gaseosos la formaci"n de un gas insolu%le o poco solu%le es la fuer*aimpulsora de un tipo de reacciones que reci%e el nom%re de reacci"n de formaci"n de gases. Los


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,nicos gases comunes solu%les en agua son 32l (g) y >3 6 (g) los demás son suficientementeinsolu%les para !acer que la reacci"n tenga lugar si se forman como un producto de reacci"n.

En algunas reacciones se forma un producto gaseoso. En esos casos cuando uno de los reactivos esun líquido se o%serva que aparecen %ur%ujas. 'n caso típico es lo que sucede en algunoscomprimidos vitamínicos que tienen sustancias capaces de producir este efecto al agregar agua.

'na de las más usadas en el la%oratorio para la o%tenci"n de !idr"geno es me*clar ácido clor!ídricocon granallas de *inc produciendo !idr"geno y cloruro de *inc$

In (s) 4 32l (aq) @ In2l 4 (aq) 3 4 (g)

tro ejemplo es la reacci"n de Bicar%onato de sodio con cualquier ácido$#ea el ácido c93

>a32 6 c93 ----------; >a c 3 4 2 4 (gas)

Esto da lugar a Jacetato s"dicoJ (un tipo de sal) que está disuelta en 3 4 (agua) y salen %ur%ujas de

2 4 (di"&ido de car%ono).'n ejemplo más es el siguiente$

2uando un ácido se agrega a car%onato de calcio s"lido se efect,a una reacci"n en la cual se formaácido car%"nico un ácido d0%il.

4 32l (ac) 2a2 6(s) < 3 42 6(ac) 2a2l 4(ac)El calor que se genera en la reacci"n causa la descomposici"n t0rmica del ácido car%"nico en

di"&ido de car%ono gaseoso y agua$

3 42 6(ac) @2 4(g) 3 4 (l)

2onclusi"n.

Las reacciones de metátesis involucran un cierto grado de complejidad ya que durante el proceso selleva a ca%o el despla*amiento de dos elementos los cuales dan lugar a dos nuevos compuestos.Ejemplos de estas ocurren al reali*ar reacciones químicas de precipitaci"n de me*clar ácidosfuertes con %ases d0%iles (el %icar%onato de sodio) para producir gases y de aquellas reaccionesacido9%ase (neutrali*aci"n) para formar un no electrolito.

El conocer la solu%ilidad de algunos compuestos i"nicos es importante ya que al llevar a ca%o unareacci"n química este dato nos permitirá determinar algunas propiedades de los compuestos queo%tendremos.

3.6. 'a anceo de ecuaciones químicas.

El %alanceo de las ecuaciones químicas consiste en esta%lecer la cantidad de sustancias queintervienen en una reacci"n química para que correspondan con la cantidad de sustancias

producidas es decir que los elementos que reaccionan en el primer miem%ro de la ecuaci"n seanlos mismos que quedan despu0s de la reacci"n en el segundo miem%ro de la ecuaci"n.


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3.'.1. +a%anceo por tanteo.

En este m0todo intentaremos equili%rar el n,mero de átomos en la ecuaci"n química modificandolos valores de las sustancias presente de uno o am%os lados para que e&ista igualdad entre eln,mero de átomos de las sustancias reaccionantes y las sustancias producidas. Es un m0todo deensayo y error.

?omamos en consideraci"n los radicales de las sustancias que reaccionan así como las que se producen. Keamos la siguiente reacci"n de neutrali*aci"n del ácido sulf,rico con el ácidoclor!ídrico$

a2=' 3 6l -- ; a6l 2' =' 22omo podemos ver tenemos del lado i*quierdo de la ecuaci"n las sustancias reaccionantes$ ácidosulf,rico (>a 4# 6) y ácido clor!ídrico (32l). +el lado derec!o tenemos los productos de lareacci"n$ 2loruro de sodio o sal com,n (>a2l) gua (3 4 ) y "&ido de a*,fre (# 4).

-ara %alancear nuestra ecuaci"n por medio del m0todo de tanteo de%emos seguir los siguientes

pasos$

1. +e%emos contar el n,mero de átomos de uno y otro lado; si el total es el mismo de am%os ladosentonces consideramos que la ecuaci"n está %alanceada. sí tenemos$

4 1 6 1 1 99 1 1 4 1 1 4

>a 4# 6 32l 99 >a2l 3 4 # 4

2omo podemos ver el n,mero de átomos en el primer miem%ro de la ecuaci"n es menor que elsegundo por lo que la ecuaci"n está des%alanceada.

2. 2omen*aremos por identificar el n,mero de átomos de cada elemento en am%os lados de laecuaci"n$

Lado i*quierdo$ a > 4; = > 1; ' > 6; > 1; 6l > 1.

Lado derec!o$ a > 1; = > 1; ' > 6? > 4; 6l > 1.

sí tenemos que del lado derec!o de nuestra ecuaci"n nos falta un átomo de sodio mientras queso%ra un átomo de !idr"geno.

3. -ara %alancear una ecuaci"n al tanteo tenemos que seguir las siguientes reglas$

>o agregaremos elementos que no pertene*can a la ecuaci"n. >o modificaremos los radicales de los elementos de la ecuaci"n es decir si de un lado el!idr"geno tiene un radical 4 de%e seguir con el radical 4.#í podemos e&presar al aumento de átomos agregando el n,mero de átomos de alguno de loscompuestos de la me*cla. sí si queremos e&presar que !ay átomos de ácido clor!ídricoescri%iremos 32l.Es conveniente comen*ar el %alanceo por los elementos que s"lo aparecen una ve* en cadamiem%ro dejando al ,ltimo los que aparecen más de una ve* si es necesario.El !idr"geno y el o&ígeno son de los ,ltimos elementos a considerar para el %alanceo.


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4. >o tenemos un lugar definido para comen*ar nuestro %alanceo así que podemos comen*ar por cualquiera de los miem%ros de la ecuaci"n. 2omen*aremos con los átomos de sodio. 2omo vemosen el primer miem%ro !ay dos átomos de sodio para reaccionar en la mol0cula de sulfato de sodiomientras que del lado derec!o en la sustancia producida el cloruro de sodio s"lo !ay un átomo desodio. Esto significa que para equili%rar el sodio y que !aya dos átomos en el resultado de%e !a%er

dos mol0culas de cloruro de sodio en el lado derec!o de la reacci"n. sí tendríamos$4 1 6 1 1 -- ; 4 4 4 1 1 4

>a 4# 6 32l -- ; 4 >a2l 3 4 # 45. 2omo vemos ya tenemos la misma cantidad de átomos de sodio. -ero nuestra ecuaci"n siguedesequili%rada. En efecto a!ora tenemos$

Lado i*quierdo$ >a M 4; # M 1; M 6; 3 M 1; 2l M 1.

Lado derec!o$ >a M 4; # M 1; M 6; 3 M 4; 2l M 4.

#. !ora tenemos dos átomos de cloro en el resultado y s"lo uno en los reactivos. #i consideramosque el resultado de la reacci"n produce dos átomos de sal y s"lo !ay un átomo de cloro en lamol0cula que reacciona significa que a!ora de%emos considerar que act,an dos mol0culas delcompuesto que contiene el cloro o sea dos mol0culas de ácido clor!ídrico. -ara compro%ar sinuestra suposici"n es cierta agregamos a nuestra f"rmula la indicaci"n de que están reaccionandodos átomos de 32l y volvemos a contar los átomos$

4 1 6 4 4 99 4 4 4 1 1 4

>a 4# 6 4 32l 99 4 >a2l 3 4 # 4

*. !ora ya tenemos el mismo n,mero de átomos reaccionando de uno y otro lado de la ecuaci"n.Finalmente revisamos que en am%os lados e&ista el mismo n,mero de átomos de cada elemento$

Lado i*quierdo$ >a M 4; # M 1; M 6; 3 M 4; 2l M 4.

Lado derec!o$ >a M 4; # M 1; M 6; 3 M 4; 2l M 4.

?enemos el mismo n,mero de átomos de cada elemento en am%os lados de la ecuaci"n lo quesignifica que nuestra ecuaci"n está correctamente %alanceada. ?am%i0n podemos apreciar que alcomen*ar a %alancear por los elementos que s"lo aparecen una ve* otros átomos en este caso el!idr"geno cam%ia sus valores dependiendo de la mol0cula en la que se encuentra com%inado y lacantidad de mol0culas que act,an en la ecuaci"n equili%rándose tam%i0n junto con el resto deelementos.

3.'. . +a%anceo por m0todo de RED 2.

El m0todo de %alanceo de ecuaciones por el n,mero de o&idaci"n es el más utili*ado para %alancear ecuaciones moleculares.

'na reacci"n de "&ido9reducci"n no es otra cosa que una p0rdida y ganancia de electrones es decirdesprendimiento o a%sorci"n de energía (presencia de lu* calor electricidad etc.). En una reacci"nsi un elemento se o&ida tam%i0n de%e de e&istir un elemento que se reduce.


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'()! 6): #e produce cuando un elemento pierde electrones originando que aumente suestado de o&idaci"n.

R&!/66): #e produce cuando un elemento gana electrones originando que disminuya sun,mero de o&idaci"n.

-or ejemplo$ 'n cam%io de n,mero de o&idaci"n de 1 a o de 94 a N es o&idaci"n. 'na cam%iode a 1 o de 91 a 96 es reducci"n.

& emplo o. 1

Balancear la siguiente reacci"n química$

-ara aplicar este m0todo se pueden seguir los siguientes pasos$

1. +eterminar el n,mero de o&idaci"n de cada uno de los elementos de todos los compuestosescri%iendo en la parte superior del sím%olo de cada elemento su correspondiente valor.

2. Oa esta%lecidos los n,meros de o&idaci"n o%serve detenidamente qu0 elemento se o&ida y cuálse reduce.

3. El !idr"geno se reduce ya que pasa de un n,mero de o&idaci"n de 1 a N esto de%e interpretarsecomo que el !idr"geno gana un electr"n. #in em%argo al !a%er 4 !idr"genos en am%os lados de laecuaci"n este valor de%e multiplicarse por 4.

4. %serve que el o&ígeno se o&ida ya que pasa de un n,mero de o&idaci"n de 94 a N. Esto quieredecir que el o&ígeno pierde dos electrones. +el lado derec!o de la ecuaci"n aparece el o&ígeno ensu estado fundamental ( 4) como mol0cula diat"mica por lo que es necesario multiplicar por 4.

5. note en la parte inferior de la mol0cula de !idr"geno el n,mero de electrones ganados en lareducci"n. 3aga lo mismo para la mol0cula de o&ígeno anotando el n,mero de electrones perdidosen la o&idaci"n$

#. Estos dos valores o%tenidos serán los primeros dos coeficientes pero cru*ados. El será elcoeficiente del !idr"geno y el 4 el coeficiente del o&ígeno$


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*. El resto de sustancias se %alancean por tanteo en este caso poniendo un coeficiente al agua$

8. Finalmente de ser posi%le se de%e simplificar a los n,meros enteros más pequeHos$

4 3 4 4 3 4 4

Ejemplo No. 2

Balancear la siguiente reacci"n química$

>uevamente podemos seguir los siguientes pasos$

1. +eterminar el n,mero de o&idaci"n de cada uno de los elementos de todos los compuestosescri%iendo en la parte superior del sím%olo de cada elemento su correspondientevalor$

2. Oa esta%lecidos los n,meros de o&idaci"n o%serve detenidamente cual elemento se o&ida y cuálse reduce.

3. El estaHo se reduce ya que pasa de un n,mero de o&idaci"n de a 6 ganando un electr"n.

4. %serve que el nitr"geno se o&ida ya que pasa de un n,mero de o&idaci"n de 96 a N. Esto quieredecir que el nitr"geno pierde tres electrones. +el lado derec!o de la ecuaci"n aparece el nitr"genoen su estado fundamental (> 4) como mol0cula diat"mica por lo que es necesario multiplicar por 4.

5. note en la parte inferior de la mol0cula de !idr"geno el n,mero de electrones ganados en lareducci"n. 3aga lo mismo para la mol0cula de o&ígeno anotando el n,mero de electrones perdidosen la o&idaci"n$

#. Estos dos valores o%tenidos serán los primeros dos coeficientes pero cru*ados. El : será elcoeficiente del cloruro de estaHo ( ) y el 1 el coeficiente del nitr"geno$


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*. El resto de sustancias se %alancean por tanteo$

6 SnCl 4 + 2 N ! " 6 SnCl ! + 6 Cl + N 2

8. Esta ecuaci"n ya no se puede simplificar.

-ara finali*ar este primer ejemplo es conveniente revisar las siguientes definiciones$

• gente ' idante Es la sustancia que contiene el elemento que se reduce$ =n6l4

• gente reductor Es la sustancia que contiene el elemento que se o&ida$ 3

3.'.3. +a%anceo por m0todo de% Ion e%ectrón.

/ecapitulando tenemos los ácidos se disocian en 3 y el ani"n negativo.

& emplo

3> 6 se disocia en 3 > 69

3 4# se disocia en 3 4 # 94

3 6- se disocia en 3 6 - 96

Las sales se disocian en el cati"n positivo y el 39

& emplo

>a 3 se disocia en >a 3 9

Ag ( 3) 4 se disocia en Ag 4( 3) 49

l ( 3) 6 se disocia en l 6 ( 3) 69

Las sales se disocian en cati"n positivo y el ani"n negativo.

& emplo

g2l se disocia en g 2l 9

g> 6 se disocia en g > 69

2u (> 6)4 se disocia en 2u 4 (> 6)49

l 4 (# )6 se disocia en l 4 6 (# )694

El m0todo del i"n9electr"n es en general un poco más largo (pero no más difícil) que el de/E+ ; sin em%argo por ser más sistemático es menos pro%a%le que condu*ca a error. demáseste m0todo es más práctico cuando se trata de %alancear ecuaciones i"nicas

& emplo en medio ácido.

Balancear la siguiente reacci"n$


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1"

=Br 6 = 3Br @ =Br 4 3 4

-rimeramente de%emos c!ecar con que numero de o&idaci"n está tra%ajando cada elemento paraasí encontrar que elemento se o&ida y cual se reduce$

= 1Br 5 694 = 1 91 3 1Br 91 @ = 1Br 91 4N 3 4 1 94

sí pues logramos encontrar dic!os elementos.

Kariaci"n de los n,meros de o&idaci"n$

(Br 5 9694)91 @ Br 91

El Bromo en el %romato tiene n,mero de o&idaci"n 5 y en el producto tiene de 91 es decir que !adisminuido en su n,mero de o&idaci"n lo que implica la ganancia de electrones. Esta es lareacci"n de reducci"n.

El odo !a pasado de 91 en los reactivos a N en los productos. Esta es la reacci"n de o&idaci"n.91@ 4N

-odemos apreciar que en la semireaccion de reducci"n tenemos en los reactivos a Br 6 sinem%argo en los productos solo tenemos a Br por lo tanto nos !acen falta 6 &ígenos los cualesagregaremos en forma de agua (ya que se encuentra en medio ácido) para así %alancear nuestrasemireacci"n.

(Br 6)91@ Br 91 6 3 4

'na ve* !ec!o esto surge otro pro%lema ya que tenemos : !idr"genos del lado de los productoscon los cuales no contamos en el lado de nuestros reactivos por lo tanto procederemos a agregarlosen forma de 3 .

:3 (Br 6)91 @ Br 91 6 3 4

'na ve* %alanceada la masa de nuestra reacci"n procederemos a %alancearla el0ctricamente como podemos darnos cuenta del lado de los productos tenemos una carga de 5 mientras que del ladode los productos el Br se encuentra con 91 por lo tanto aHadiremos : electrones del lado de losreactivos para así %alancear las cargas.

:3 (Br 6)91 : e9 @ Br 91 6 3 4

-or otra parte tenemos a nuestra semireacci"n de o&idaci"n por lo que procederemos a %alancearlade acuerdo a la masa como podemos ver en el lado de los reactivos encontramos al en su forma

diatomica por lo tanto agregaremos un dos del lado de los reactivos para que así quede %alanceada %ajo este aspecto.

4 91 @ 4N

Oa que fue %alanceada respecto a la masa procederemos a %alancearla el0ctricamente por lo cualagregaremos dos electrones del lado de los productos para que así quede %alanceada.

4 91@ 4N 4e9


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1#

-osteriormente igualaremos los electrones ganados y perdidos por lo cual multiplicaremos todanuestra reacci"n por 1 y por 6 respectivamente.

(1) :3 (Br 6)91 : e9 @ Br 91 6 3 4

(6) 4 91@ 4N 4e9

%teniendo el siguiente resultado$

:3 (Br 6)91 : e9 @ Br 91 6 3 4

: 91 @ 6 4N :e9

Oa que igualamos nuestros electrones procederemos a reali*ar la suma de am%as semireacciones lacual se llevara a ca%o de manera vertical si dos especies son iguales y están del mismo lado se vana sumar pero si están de lados opuestos se van a restar.

:3 (Br 6)91 : e9 @ Br 91 6 3 4

: 91@ 6 4N :e9

' 4 4 5+r 3 6/1 4 ' I 7 +r 4 3 , 4 3 I 'na ve* o%tenido el resultado de la suma anterior procederemos a trasladar los coeficienteso%tenidos en nuestra semireacci"n a la reacci"n original.

1 =Br 6 : = : 3Br @ 1 =Br 6 4 6 3 4

'na ve* que !acemos esto de%emos compro%ar que nuestra ecuaci"n se encuentre %alanceada por completo una forma de !acerlo es utili*ar el m0todo de tanteo y revisar si tenemos la mismacantidad de reactivos y productos$

7 = 1

7 Br 1

6 6

: 3 :

: :

-or lo tanto agregaremos un n,mero 7 al %romuro de potasio para así %alancear por completonuestra ecuaci"n quedando de la siguiente manera$

1=Br 6 : = : 3Br @ 7 =Br 6 4 6 3 4 .

Kolvemos a c!ecar el n,mero de mol0culas tanto del lado de los reactivos como del de los productos para asesorarnos de que nuestra reacci"n est0 perfectamente %alanceada$

7 = 7

7 Br 7


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2&

-osteriormente igualaremos los electrones ganados y perdidos por lo cual multiplicaremos todanuestra reacci"n por 6 y por 4 respectivamente.

(6) 4e9 3 4 -% 4 @ -% 4 ( 3) 9

(4) ( 3) 9 #% @ (#% 4)91 4 3 4 6e9

%teniendo el siguiente resultado$

:e9 6 3 4 6 -% 4 @ 6 -% : ( 3) 9

8 ( 3) 9 4 #% @ 4 (#% 4)91 3 4 :e9

Oa que igualamos nuestros electrones procederemos a reali*ar la suma de am%as semireacciones lacual se llevara a ca%o de manera vertical si dos especies son iguales y están del mismo lado se vana sumar pero si están de lados opuestos se van a restar.

:e9 6 3 4 6 -% 4 @ 6 -% : ( 3) 9

8 ( 3) 9 4 #% @ 4 (#% 4)91 3 4 :e9

6 -% 4 4 ( 3) 4 #% @ 6 -% 4 #% 4 3 4

'na ve* o%tenido el resultado de la suma anterior procederemos a trasladar los coeficienteso%tenidos en nuestra semireacci"n a la reacci"n original$

6 -% 4 4 #% 4 = 3 @ 6 -% 4 =#% 4 3 4

'na ve* que !acemos esto de%emos compro%ar que nuestra ecuaci"n se encuentre %alanceada por completo una forma de !acerlo es utili*ar el m0todo de tanteo y revisar si tenemos la mismacantidad de reactivos y productos$

6 -% 6

8 8

4 #% 4

4 = 4

4 3 4

'na ve* que compro%amos que nuestra reacci"n tiene la misma cantidad de reactivos que de productos significa que !emos %alanceado nuestra reacci"n. %teniendo el siguiente resultado$

6 -% 4 4 #% 4 = 3 @ 6 -% 4 =#% 4 3 4

3.'.$. +a%anceo por m0todo a%-e"raico.'no de los m0todos de %alance más usados es el m0todo por tanteo sin em%argo muc!as veces noresulta tan simple de aplicar. El m0todo alge%raico plantea ecuaciones para !allar los coeficientesestequeom0tricos. Balancearemos la siguiente reacci"n utili*ando el m0todo alge%raico.

1. +e%emos asignar una letra a cada especie química de nuestra reacci"n de la siguiente manera$

a An 4 % 32l @ c An2l 4 d 2l 4 e 3 4


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a % c d y e son los coeficientes estequeom0tricos a !allar.

2. #e plantean ecuaciones igualando el n,mero de átomos de cada elemento presentes en reactivos y productos.

@n a M c

' 4 a M e % M4 e

6l %M 4 c 4 d

3. -ara resolverlos se asigna el valor 1 a uno de los coeficientes por ejemplo a.

#e tiene$

1 M a M c

4P1 M 4 M e e M 4

4P4 M M % % M

-or ,ltimo se despeja d y se tiene$

% D 4c < 4 M d reempla*ando$ D 4P1 < 4 M d D 4 < 4 M 1 dM1

4. 'na ve* encontrado el valor de nuestros coeficientes sustituimos estos en la reacci"n$

1 An 4 32l @ 1 An2l 4 1 2l 4 4 3 4

5. -rocederemos a verificar el resultado de nuestra reacci"n %uscando asegurar que el n,mero dereactivos sea igual al de productos$

@n 1 átomo en reactivos y productos.

' 4 átomos en reactivos y productos.

átomos en reactivos y productos.

6l átomos en reactivos y productos.

2omo podemos darnos cuenta nuestra reacci"n se encuentra completamente %alanceada ya quetenemos la misma cantidad de elementos tanto de lado i*quierdo como de lado derec!o.

Nota: #n caso de $ue la cantidad de elementos en los reacti%os sea diferente a la cantidad de

elementos en los productos& se procederá a utili'ar el balanceo por tanteo.

2onclusi"n.

Las reacciones químicas representan un evento de la realidad porque siguen una ley universal Qlamateria no se crea ni se destruye solo se transformaR. #a%emos que una ecuaci"n es larepresentaci"n sim%"lica de las reacciones y que si los átomos no son la misma cantidad tanto dereactivos como de productos la ecuaci"n esta desequili%rada.


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2uando una reacci"n química se encuentra desequili%rada es indispensa%le recurrir al %alanceo deesta para así lograr tener la misma cantidad de reactivos y productos en nuestra ecuaci"n para elloe&isten gran variedades de m0todos que !acen posi%le un %alanceo preciso desde el m0todo por tanteo !asta el alge%raico pasando por el m0todo de redo& y el del ion electr"n.

3.". Re aciones de masa en reacciones químicas.

Los cálculos %asados en las ecuaciones químicas com,nmente se conocen como estequiometria esdecir que esta es el estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reacci"n química.

Los cálculos estequiom0tricos se %asan en que una reacci"n química %alanceada presentae&plícitamente la relaci"n en moles y M Cr < -A


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(.64 )g de CaC* ! 1NNN Cr 2a2 6 1 Aol 2a2 6

1 =g 2a2 6 1NN Cr 2a2o 6

6) 3acer una relaci"n entre los moles que tenemos en los reactivos y los o%tenidos en los

productos del compuesto que nos interesa$

(.64 oles de CaC* ! 1 Aol de 2a

1 Aol de 2a2 6

) La cantidad que o%tuvimos en el producto está en moles sin em%argo en el pro%lema se nos pide la cantidad en =g por lo cual reali*aremos la conversi"n despejando la f"rmula demoles que anteriormente usamos la cual quedaría de la siguiente manera$ Cr M (-A) (>) unave* o%tenido los gramos pasaremos a Tg y así o%tendremos nuestro resultado.

(6.4 oles de Ca* 5: gr 2a 1 =g 2a

1 Aol 2a 1NNN Cr 2a

)nciso $A) -rimeramente reali*ar la conversi"n de =g a Cr y despu0s convertir dic!os gramos a

moles$ -ara ello usamos la formula > M Cr < -A.

45NNN =g 2a 1NNN gr 2a 1 Aol 2a

1 Tg 2a 5: Cr 2a

B) 3acer una relaci"n entre los moles que tenemos en los reactivos y los o%tenidos enlos productos del compuesto que nos interesa$

: 48.57 Aol 2a 1 Aol 2a2 6

1Aol 2a

2) -odría parecer que en el inciso anterior o%tuvimos el resultado sin em%argo en la pregunta se nos pide el resultado final en toneladas para lo cual usamos la f"rmula deCr M (-A) (>) y el resultado que o%tengamos lo convertimos a ?oneladas.

: 48.57 Aol 2a2 6 1NN Cr 2a2 6 1 =g 2a2 6 1 ?onelada 2a2 6

1 Aol 2a2 6 1NNN Cr 2a2 6 1NNN =g 2a2 6

M 8:. Aoles de 2a2 6

M 8:. Aoles de 2a

M .86 = de 2a

M : 48.57 Aol de 2a

M : 48.57 Aol 2a2 6

( 44.64 )on.


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2A 2alcule el n,mero de Aoles de +i"&ido de 2ar%ono (2 4) que se produce al reaccionar 5.8moles de etanol (236234 3) con :. Aoles de &igeno. 2alcule además el e&ceso

producido.

5.8 Aoles de Etanol 2 4.

1) %tener la reacci"n total y %alancear$6 2 #' ' 2< 2 6' 2 3 2'

4) 3acer una relaci"n entre los moles que tenemos en los reactivos y los o%tenidos en los productos del compuesto que nos interesa$

5.8 @ol 62 #' 4 Aol 2 4 1 Aol 2 43 :

#.4 @ol ' 2 4 Aol 2 46 Aol 4

6) 2alcular el e&ceso producido.

:. Aol 4 1 Aol 3 4

6 Aol 4

2onclusi"n.

La estequiometria es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en eltranscurso de una reacci"n química .

El primero que enunci" los principios de la estequiometria fue Veremias Benjamin /ic!ter en 17W4quien descri%i" la estequiometria de la siguiente manera$

XLa estequiometria es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa de loselementos químicos que están implicados (en una reacci"n química)Y.

Cracias a la estequiometria es posi%le predecir la cantidad de productos que o%tendremos a partir de

una determinada cantidad de moles de reactivo por ello es importante conocer cuál será nuestroreactivo limitante y cual será en e&ceso.

#in em%argo al reali*ar nuestros cálculos te"ricos so%re la cantidad determinada de compuestos quese producirán a partir de nuestros reactivos y compararla con la cantidad real o%tenida puede e&istir cierta variaci"n por ello es importa calcular el porcentaje de rendimiento de una reacci"n químicautili*ando la f"rmula$

,eacti%o en e-cesoM 11.: Aoles de 2 4.

,eacti%o limitante

M .4: Aoles de 2 4.

M 4.16 Aoles de 3 4

https://es.wikipedia.org/wiki/Reactivohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Jeremias_Benjamin_Richterhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reactivohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Jeremias_Benjamin_Richter


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Trabajo Quimica Inorganica.

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