v. reacción química v. reacción química

V. REACCIÓN QUÍMICAV. REACCIÓN QUÍMICAV. REACCIÓN QUÍMICAV. REACCIÓN QUÍMICA

OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO.- Describirá los cambios químicos relacionando los factores que

los determinan: clasificación, representación esquemática, cantidad de

materia. Balanceo e importancia en el lenguaje químico.

1. SÍMBOLOS Y FÓRMULAS QUÍMICA1. SÍMBOLOS Y FÓRMULAS QUÍMICA1. SÍMBOLOS Y FÓRMULAS QUÍMICA1. SÍMBOLOS Y FÓRMULAS QUÍMICA

El uso de fórmulas y símbolos químicos es muy importante en el estudio de

la química, ya que es ago así como el lenguaje de la química. El conocer los los los los

símbolos de los elementossímbolos de los elementossímbolos de los elementossímbolos de los elementos y las fórmulas de los compuestos nos permite

una mejor comprensión de la química. A través del cuso, hemos manejado

nombres, fórmulas y símbolos de las sustancia químicas, cuyas reglas se

estudian en este capítulo. Sin el conocimiento de los símbolos y nombres de

los elementos de la tabla periódica, resulta por lo menos muy difícil,

introducirnos en el la nomenclatura de los compuestos, por es conveniente

que dedique un tiempo a repasar los símbolos, muchos de los cuales ya

conoce.

La escritura del símbolo de un elemento tiene 3 reglas:

� Debe tener una, dos o tres letras.

� Si es una sola letra, ésta debe ser MAYÚSCULAMAYÚSCULAMAYÚSCULAMAYÚSCULA

� Si son dos o tres letras, la primera es MAYÚCULA MAYÚCULA MAYÚCULA MAYÚCULA y la siguiente o

siguientes son minúsculas.minúsculas.minúsculas.minúsculas.

Usted debe distinguir entre mayúsculas o minúsculas, que no es lo

mismo que letras grandes o chicas.

Si usted escribe el símbolo de un elemento en un compuesto en forma

errónea, automáticamente la fórmula está mal escrita.

2.2.2.2. REGLAS DE NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICAREGLAS DE NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICAREGLAS DE NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICAREGLAS DE NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA

La nomenclatura química inorgánica, es un conjunto de reglas para escribir

los nombres y fórmulas de los compuestos inorgánicos.

La moléculas son neutras, y todas constan de una parte positiva y na parte

negativa que se compensan entre si. Todas las fórmulas se inician con la

parte positiva (catión) y la segunda parte de la fórmula es la (negativa)

anión. Esto es válido para cualquier tipo de compuesto.

VALENCIAVALENCIAVALENCIAVALENCIA.- Es la capacidad de combinación de un elemento.

NÚMERO DE OXIDACIÓNNÚMERO DE OXIDACIÓNNÚMERO DE OXIDACIÓNNÚMERO DE OXIDACIÓN.- Es el números de electrones cedidos,

aceptados o compartidos de un elemento al combinarse con otro.

2.12.12.12.1 ÓÓÓÓxidos metálicosxidos metálicosxidos metálicosxidos metálicos.- Están formados por un metal y oxígeno.

Fórmula general: MxOy, dónde:

M: símbolo del metal O: símbolo del oxígeno x: subíndice del metal = número de oxidación del oxígeno y: subíndice del oxígeno = número de oxidación del metal

Nombre: Nombre: Nombre: Nombre:

Cuando el metal tiene mas de un número de oxidación, debe indicarse el

número con que trabaja el metal en ese compuesto con números romanos.números romanos.números romanos.números romanos.

Ejemplos:

Óxido de plata: Escribimos primero símbolo del metal con su número de

oxidación, después el símbolo del oxígeno con su número de oxidación -2.

Ag1+O2-, se cruzan los subíndices sin los signos y la fórmula es

AgAgAgAg2222OOOO

Si el nombre no indica un número romano, quiere decir que el metal solo

tiene un número de oxidación el cual se consulta en la tabla de números de

oxidación o en la tabla periódica. . El catión siempre es el metal por su El catión siempre es el metal por su El catión siempre es el metal por su El catión siempre es el metal por su

número de oxidación siempre positivo, y el anión es el oxígeno con un número de oxidación siempre positivo, y el anión es el oxígeno con un número de oxidación siempre positivo, y el anión es el oxígeno con un número de oxidación siempre positivo, y el anión es el oxígeno con un

número de oxidación constante de número de oxidación constante de número de oxidación constante de número de oxidación constante de 2222----....

Óxido de níquel III Ni3+O2-, cruzamos, Ni2O3

El níquel tiene dos números de oxidación: 2+ y 3+, el III indica que en este

compuesto está trabajando con 3+

Óxido de manganeso II Mn2+O2- cruzamos, Mn2O2, pero como los dos

subíndices son iguales, se simplifican

La fórmula queda: MnO

Para escribir la el nombre a partir de la fórmula observemos los

siguiente ejemplos.

Fe2O3 óxido de hierro III

El subíndice del oxígeno nos indica el número de oxidación del metal, pero

tenemos que checar en la tabla periódica si es el único que tiene. El hierro

trabaja con 2+ y 3+ por lo tanto, debe indicarse el III. Como el número de

oxidación del oxígeno es fijo, aparece el dos como subíndice del metal.

CaO óxido de calcio

Cuando no aparece el 2 como subíndice del metal, significa que el metal

tiene como número de oxidación 2+ y la fórmula está simplificada. El calcio,

elemento del grupo IIA solo tiene como número de oxidación el 2, y por

tanto el número II no se indica en el nombre.

Observe los siguientes ejemplos:

NombreNombreNombreNombre FórmulaFórmulaFórmulaFórmula Números de oxidación Números de oxidación Números de oxidación Números de oxidación del metaldel metaldel metaldel metal

Óxido de oro IIIIIIIIIIII Au2O3333 1+, 3+

Óxido de cobre IIIIIIII Cu2O2222 CuO 1+. 2+

Óxido de aluminio Cu2O3333 3+3+3+3+

Óxido de litio Li2O 1+1+1+1+

Óxido de cromo IIIIIIII Cr2O2222 CrO 2+2+2+2+, 3+

Simplificación de los subíndicesSimplificación de los subíndicesSimplificación de los subíndicesSimplificación de los subíndices

Hay algunos metales como el Cr, el V y el Mn, entre otros, que pueden

trabajar con números de oxidación mayores o iguales a 4. Para que el

compuesto se considere óxido metálico, el metal debe trabajar con número

de oxidación 1+, 2+ o 3+. Si el número de oxidación es más alto, aunque el

elemento sea un metal, sus reglas de nomenclatura son las del los óxidos

no metálicos que se estudiarán en el siguiente punto.

Ejercicios resueltos:Ejercicios resueltos:Ejercicios resueltos:Ejercicios resueltos:

Nombre Fórmula Catión Anión Tipo de compuesto

Óxido de aluminio Al2O3 Al3+ O2-

óxido metálico

Óxido de cobre I Cu2O Cu2+ O2-

óxido metálico

Óxido de cobalto III Co2O3 Co3+ O2-

óxido metálico

Óxido de magnesio MgO Mg2+ O2-

óxido metálico

Óxido de potasio K2O K1+ O2-

óxido metálico

Óxido de hierro II FeO Fe2+ O2-

óxido metálico

2222.2.2.2.2 Óxidos no metálicos (Anhídridos).Óxidos no metálicos (Anhídridos).Óxidos no metálicos (Anhídridos).Óxidos no metálicos (Anhídridos).---- Están formados un no metal y

oxígeno.

Fórmula general: AxOy. donde:

A: símbolo del no metal

O:símbolo del oxígeno

x: subíndice del no metal = número de oxidación del oxígeno

y: subíndice del oxígeno = número de oxidación del no metal

Nombre: Utiliza prefijos numerales.

Número de átomosNúmero de átomosNúmero de átomosNúmero de átomos PrPrPrPrefijoefijoefijoefijo

1111 MONOMONOMONOMONO

2222 BI o DIBI o DIBI o DIBI o DI

3333 TRITRITRITRI

4444 TETRATETRATETRATETRA

5555 PENTAPENTAPENTAPENTA

6666 HEXAHEXAHEXAHEXA

7777 HEPTAHEPTAHEPTAHEPTA

Ejemplos:Ejemplos:Ejemplos:Ejemplos:

CO2 dióxido de carbono

P2O5 pentóxido de difósforo

NO monóxido de nitrógeno

El prefijo mono sólo se utiliza cuando hay un átomo de oxígeno, pero si hay

un solo átomo del no metal no se usa.

También se utilizan estás reglas de nomenclatura en compuestos formados

por un metal y oxígenometal y oxígenometal y oxígenometal y oxígeno, pero solamente si el metal si el metal si el metal si el metal tienetienetienetiene número de número de número de número de

oxidación mayor o igual a 4.oxidación mayor o igual a 4.oxidación mayor o igual a 4.oxidación mayor o igual a 4.

Ejemplos:

V2O5 petóxido de divanadio

Mn2O7 heptaóxido de dimanganeso

CrO3 trióxido de cromo NOTA: Como no aparece en el

cromo el subíndice 2 del número de

oxidación del oxígeno, el

compuesto está simplificado de

Cr2O6, por tanto el número de

oxidación del cromo es +6.

En los óxidos no metálicos o anhídridos, el oxígeno es el anión y el no metal

el catión, por esto, la fórmula se inicia con el símbolo del no metal.


NombreNombreNombreNombre FórmulaFórmulaFórmulaFórmula CatiónCatiónCatiónCatión AniónAniónAniónAnión Tipo de Tipo de Tipo de Tipo de compuestocompuestocompuestocompuesto

Pentóxido de diarsénico As2O5 As5+ O2-

Anhídrido

Dióxido de azufre SO2 S4+ O2-

Anhídrido

Trióxido de dinitrógeno N2O3 N3+ O2-

Anhídrido

Pentóxido de dicloro Cl2O5 Cl5+ O2-

Anhídrido

Trióxido de molibdeno MoO3 Mo6+ O2-

Anhídrido

Monóxido de carbono CO C2+ O2-

Anhídrido

EJERCICIO 10EJERCICIO 10EJERCICIO 10EJERCICIO 10

Completa la siguiente tabla con la información solicitada. Se muestra el ejercicios resulto al final del capítulo para que usted compruebe sus respuestas.

NombreNombreNombreNombre FórmulaFórmulaFórmulaFórmula CatiónCatiónCatiónCatión AniónAniónAniónAnión Tipo de compuestoTipo de compuestoTipo de compuestoTipo de compuesto

CoO

S6+ O2-

Óxido de hierro III

NO2

Trióxido de renio

Cu1+ O2-

Dióxido de azufre

Mn2O5

2.32.32.32.3 Hidróxidos metálicosHidróxidos metálicosHidróxidos metálicosHidróxidos metálicos.- Se caracterizan por la presencial del grupo

hidroxilo (OH)1- en su estructura.

Fórmula general: M(OH)x

M. símbolo del metal

(OH): grupo hidroxilo

x: subíndice del grupo hidroxilo = número de oxidación del metal

Nombre:

Ejemplos: hidróxido de plata AgOH(1)

hidróxido de cromo III Cr(OH)3

Ejercicios resueltosEjercicios resueltosEjercicios resueltosEjercicios resueltos


Hidróxido de vanadio III V(OH)3 V3+ (OH)1– Hidróxido metálico

Hidróxido de zinc Zn(OH)2 Zn2+ (OH)1– Hidróxido metálico

Hidróxido de níquel III Ni(OH)3 Ni3+ (OH)1– Hidróxido metálico

Hidróxido de plomo II Pb(OH)2 Pb2+ (OH)1– Hidróxido metálico

2.42.42.42.4 Hidruros metálicos e hidruros neutrosHidruros metálicos e hidruros neutrosHidruros metálicos e hidruros neutrosHidruros metálicos e hidruros neutros Hidruros metálicosHidruros metálicosHidruros metálicosHidruros metálicos.- Están formados por un metal e hidrógeno.

Fórmula general: MHy, donde:

M: símbolo del metal H: símbolo del hidrógeno y: subíndice del hidrógeno = número de oxidación del metal

IMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTE: El número de oxidación del hidrógeno en los hidruros es negativo o sea HHHH1111----. Por eso en la fórmula general se muestra al final.

Nombre:

Ejemplos:

Hidruro de oro III AuH3

Hidruro de calcio CaH2

Como el número de oxidación del hidrogeno es 1-, el metal no tiene subíndice.



Hidruro de sodio NaH Na1+ H1-

hidruro metálico

Hidruro de cobre II CuH2 Cu2+ H1-

hidruro metálico

Hidruro de niquel III NiH3 Ni3+ H1-

hidruro metálico

Hidruro de estroncio SrH2 Sr2+ H1-

hidruro metálico

Hidruros neutrosHidruros neutrosHidruros neutrosHidruros neutros.- Están formados por un no metal del grupo IIIA, IVA o VA e hidrógeno.

Fórmula general: AXHy

A: no metal del grupo IIIA, IVA o VA H: símbolo del hidrógeno x: subíndice del no metal = número de

oxidación del hidrógeno (H1-) Nombre: Utiliza prefijos numerales, como los anhídridos.

Ejemplos:

Tetrahidruro de silicio CH4

Trihidruro de arsénico AsH3

Ejemplos resueltos.-

NombreNombreNombreNombre FórmulaFórmulaFórmulaFórmula CatiónCatiónCatiónCatión AniónAniónAniónAnión Tipo de Tipo de Tipo de Tipo de

compuestocompuestocompuestocompuesto

Pentahidruro de fósforo PH5 P5+ H1- Hidruro neutro

Trihidruro de boro BH3 B3+ H1- Hidruro neutro

Tetrahidruro de silicio SiH4 Si4+ H1- Hidruro neutro

Trihidruro de nitrógeno NH3 N3+ H1- Hidruro neutro

2222.5.5.5.5 HidrácidosHidrácidosHidrácidosHidrácidos.- Están formados por hidrógeno y un no metal de los

grupos VIA o VIIA.

IMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTE: En estos compuestos el hidrógeno utiliza su número de

oxidación más usual HHHH1+1+1+1+.

Fórmula general: HxA H: símbolo del hidrógeno

x: número de oxidación del no metal

A:: no metal del grupo VIA ó VIIA

Los elementos de los grupos VIA y VIIA tienen varios números de oxidación,

pero en la formación de hidrácidos los de en la formación de hidrácidos los de en la formación de hidrácidos los de en la formación de hidrácidos los de VIA usan VIA usan VIA usan VIA usan ----2222 y los dely los dely los dely los del VIIA usan VIIA usan VIIA usan VIIA usan ----1111, , , ,

porque es su único número de oxidación negativo.porque es su único número de oxidación negativo.porque es su único número de oxidación negativo.porque es su único número de oxidación negativo.

SímboloSímboloSímboloSímbolo GrupoGrupoGrupoGrupo Número de Número de Número de Número de oxidaciónoxidaciónoxidaciónoxidación

SSSS VI AVI AVI AVI A 2222––––

SeSeSeSe VI AVI AVI AVI A 2222––––

TeTeTeTe VI AVI AVI AVI A 2222––––

FFFF VII AVII AVII AVII A 1111––––

ClClClCl VII AVII AVII AVII A 1111––––

BrBrBrBr VII AVII AVII AVII A 1111––––

IIII VII AVII AVII AVII A 1111––––

Nomenclatura:

A continuación se muestra una tabla con los 7 hidrácidos más comunes. Con los no metales del grupo VIA

NombreNombreNombreNombre FórmulaFórmulaFórmulaFórmula CatiónCatiónCatiónCatión AniónAniónAniónAnión Tipo de Tipo de Tipo de Tipo de


Ácido sulfhídrico H2S H1+ S2- Hidrácido

Ácido selenhídrico H2Se H1+ Se2- Hidrácido

Ácido telurhídrico H2Te H1+ Te2- Hidrácido

Ácido Ácido Ácido Ácido raízraízraízraíz terminaciónterminaciónterminaciónterminación

Con no metales del grupo VIIA


Ácido fluorhídrico HF H1+ F1- Hidrácido

Ácido clorhídrico HCl H1+ Cl1- Hidrácido

Ácido bromhídrico HBr H1+ Br1- Hidrácido

Ácido yodhídrico HI H1+ I1- Hidrácido

IMPORTANTE:IMPORTANTE:IMPORTANTE:IMPORTANTE: Todos los compuestos que son ácidos empiezan su fórmula con el símbolo del hidrógeno H.

EJERCICIO 11EJERCICIO 11EJERCICIO 11EJERCICIO 11.- Completa la siguiente tabla con la información solicitada.

Nombre Fórmula Catión Anión Tipo de

compuesto

Hidruro de plata

PH3

H1+ S2-

Tetrahidruro de carbono

CoH2

Ácido bromhídrico

Mg(OH)2

Ba2+ H1-

Hidróxido de oro III

H2Se

TAREA 1TAREA 1TAREA 1TAREA 16666

Complete la siguiente tabla con la información solicitada. Envié su tarea al correo electrónico de su profesor.

NombreNombreNombreNombre FórmulaFórmulaFórmulaFórmula CatiónCatiónCatiónCatión AniónAniónAniónAnión Tipo de Tipo de Tipo de Tipo de compuestocompuestocompuestocompuesto

Ácido sulfhídrico

AuH3

S6+ O2–

CuOH

Óxido de cobalto III

CH4

N3+ H1–

Pentóxido de arsénico

ZnO

Hidróxido de hierro III

H1+ Cl1–

Trióxido de cromo II

2.62.62.62.6 OxácidosOxácidosOxácidosOxácidos.- Se forman con los mismos aniones utilizados en las

oxisales que son compuestos derivados de los oxácidos, pero en lugar de

un metal, tienen hidrógeno. El número de hidrógenos está determinado por

el número de oxidación del metal. Las terminaciones de los aniones se

modifican de la siguiente forma:

ATOATOATOATO cambia a ICOICOICOICO sulfato cambia a sulfúrico

ITO ITO ITO ITO cambio a OSOOSOOSOOSO nitrito cambia a nítrico

ANIONES ANIONES ANIONES ANIONES 1111---- ANIONES ANIONES ANIONES ANIONES 2222----

F- Fluoruro S2- Sulfuro Cl- Cloruro Se2- Seleniuro Br-- Bromuro Te2- Teluriuro I- Yoduro (CO3)2- Carbonato (OH)- Hidróxido (SO4)2- Sulfato (HCO3)- Bicarbonato (SO3)2- Sulfito (NO3)- Nitrato (CrO4)2- Cromato (NO2)- Nitrito (Cr2O7)2- Dicromato (MnO4)- Permanganato (ClO4)- Perclorato (ClO3)- Clorato (ClO2)- Clorito (ClO)- Hipoclorito

ANIONES ANIONES ANIONES ANIONES 3333----

(AsO4)3- Arseniato (AsO3)3- Arsenito (PO4)3- Fosfato (PO3)3- Fosfito

Por ser compuestos ácidos, su fórmula se inicia con hidrógeno.

Ejms:

H3PO4 ácido fosfórico H1+ (PO4)3-

HClO2 ácido cloroso H1+ (ClO2)1-

H2CO3 ácido carbónico H1+ (CO3)2-

El número de oxidación del anión corresponde al número de hidrógenos que tiene el compuesto.

Ejercicios resueltos.Ejercicios resueltos.Ejercicios resueltos.Ejercicios resueltos.---- En los siguientes ejercicios, los escrito con azul son las preguntas y las respuestas con negro.


Ácido arsénico H3(AsO4)2 H1+ (AsO4)3- Oxiácido

Ácido nitroso HNO2 H1+ (NO3)1- Oxiácido

Ácido sulfúrico H2SO4 H1+ (SO4)2- Oxiácido

Ácido peryódico HIO4 H1+ (IO4)1- Oxiácido

Ácido fosfórico H3PO4 H1+ (PO4)3- Oxiácido

Ácido bromoso HBrO2 H1+ (BrO2)1- Oxiácido

Ejercicios propuestos.Ejercicios propuestos.Ejercicios propuestos.Ejercicios propuestos.---- Complete el siguiente cuadro con la información solicitada.


HClO

H1+ (CO3)2-

Ácido yodoso

H3AsO3

H1+ (PO3)3-

Ácido sulfuroso

EJERCICIO # 12EJERCICIO # 12EJERCICIO # 12EJERCICIO # 12

Complete el siguiente cuadro con la información adecuada.


compuesto

Trióxido de azufre

H2S

Mg2+ H1-

Hidróxido de cobalto III

Mn2+ O2-

HNO3

Fosfito de cromo II

Cu1+ Cl1-

PH5

Ácido hipoyodoso

2.72.72.72.7 SalesSalesSalesSales

2.7.12.7.12.7.12.7.1 Sales haloideasSales haloideasSales haloideasSales haloideas.- Se consideran derivados de los hidrácidos.

Están formadas por un metal y un no metal. Se caracterizan por no

tener oxígeno.

Fórmula general: MxAy

M: símbolo del metal

A: símbolo de un no metal

x: subíndice del metal

y: subíndice del no metal

Nombre

Ejemplos:

NaCl cloruro de sodio

Au2S3333 sulfuro de oro IIIIIIIIIIII

FeBr3333 bromuro de hierro IIIIIIII

K2Te teluro de potasio


NombreNombreNombreNombre FórmulaFórmulaFórmulaFórmula CatiónCatiónCatiónCatión AAAAniónniónniónnión Tipo de Tipo de Tipo de Tipo de


Yoduro de potasio KI K1+ I1-

Sal haloidea

Teluro de aluminio Al2Te3 Al3+ Te2-

Sal haloidea

Cloruro de cobre II CuCl2 Cu2+ Cl1-

Sal haloidea

Sulfuro de calcio CaS Ca2+ S2-

Sal haloidea

Bromuro de cobalto III CoBr3 Co3+ Br1-

Sal haloidea

Carburo de calcio Ca2C Ca2+ C4- Sal haloidea

2.2.2.2.7.7.7.7.2222 OxisalesOxisalesOxisalesOxisales.- Están formadas por un metal y un anión binario (formado

por dos elemento). A continuación se señalan las fórmulas de los aniones

más importantes, los cuales se encuentran en su hoja de datos.

ANIONES 1ANIONES 1ANIONES 1ANIONES 1---- ANIONES 2ANIONES 2ANIONES 2ANIONES 2----

F- Fluoruro S2- Sulfuro Cl- Cloruro Se2- Seleniuro Br-- Bromuro Te2- Teluriuro I- Yoduro (CO3)2- Carbonato (OH)- Hidróxido (SO4)2- Sulfato (HCO3)- Bicarbonato (SO3)2- Sulfito (NO3)- Nitrato (CrO4)2- Cromato (NO2)- Nitrito (Cr2O7)2- Dicromato (MnO4)- Permanganato (ClO4)- Perclorato (ClO3)- Clorato (ClO2)- Clorito (ClO)- Hipoclorito

ANIONES 3ANIONES 3ANIONES 3ANIONES 3----

(AsO4)3- Arseniato (AsO3)3- Arsenito (PO4)3- Fosfato (PO3)3- Fosfito

Ejms:

Na2SO4 sulfato de sodio El subíndice 2 del sodio, corresponde al número de oxidación del ión sulfato

(SO4)2-

Fe3(PO4)2 fosfato de hierro II

El subíndice 2 del ion fosfato, nos indica cuál de los números de oxidación

del hierro se está utilizando, y el 3 del hierro es el número de oxidación del

ion fosfato.

Ejercicios resueltos.-

En el siguiente ejercicio se muestra con color azul las preguntas y con negra las respuestas.

Nombre Fórmula Anión Catión Tipo de compuesto

Nitrato de cobre II Cu(NO3)2 Cu2+ (NO3)1- Oxisal

Carbonato de sodio Na2CO3 Na1+ (CO3)2- Oxisal

Hipoyodito de plata HIO H1+ (IO)1- Oxisal

Sulfito de niquel III Ni2(SO3)3+ Ni3+ (SO3)2- Oxisal

Perclorato de oro I AuClO4 Au1+ (ClO4)1- Oxisal

TAREA # 16TAREA # 16TAREA # 16TAREA # 16

Complete la siguiente tabla con la información solicitada y envíela a l correo de su profesor.

Nombre Fórmula Anión Catión Tipo de

compuesto

Hidróxido de aluminio

HNO3

Mg2+ S2–

Óxido de cobre I

NH3

Carbonato de calcio

SO2

Co3+ H1–

Ácido clorhídrico

V2O5

K1+ Br1–

Pentahidruro de arsénico

RbH

H1+ (PO4)3–

H2S

3. 3. 3. 3. MOL Y CÁLCULOS QUÍMICOSMOL Y CÁLCULOS QUÍMICOSMOL Y CÁLCULOS QUÍMICOSMOL Y CÁLCULOS QUÍMICOS 3.13.13.13.1 La mol, el N° de Avogadro y cálculos con la masa de átomos y La mol, el N° de Avogadro y cálculos con la masa de átomos y La mol, el N° de Avogadro y cálculos con la masa de átomos y La mol, el N° de Avogadro y cálculos con la masa de átomos y moléculas.moléculas.moléculas.moléculas. 3.1.13.1.13.1.13.1.1 Concepto de molConcepto de molConcepto de molConcepto de mol

El concepto de momomomol l l l es uno de los más importantes en la química. Su

comprensión y aplicación son básicas en el estudio de de otros temas. Es

una parte fundamental del lenguaje de la química.

MOL.- Cantidad de sustancia que contiene el mismo número de unidades Cantidad de sustancia que contiene el mismo número de unidades Cantidad de sustancia que contiene el mismo número de unidades Cantidad de sustancia que contiene el mismo número de unidades

elementales (áelementales (áelementales (áelementales (átomos, moléculas, iones, etc.) que el número de átomos tomos, moléculas, iones, etc.) que el número de átomos tomos, moléculas, iones, etc.) que el número de átomos tomos, moléculas, iones, etc.) que el número de átomos

presentes en 12 g de carbono 12.presentes en 12 g de carbono 12.presentes en 12 g de carbono 12.presentes en 12 g de carbono 12.

Cuando hablamos de un mol, nos referimos a un número específico de

partículas. Por ejemplo si decimos una docena sabemos que son 12

objetos, una centena 100 y un mol son 6.022 x 106.022 x 106.022 x 106.022 x 1023232323.partículaspartículaspartículaspartículas. Este número

se llama Número de AvogadroNúmero de AvogadroNúmero de AvogadroNúmero de Avogadro y es un número tan grande que es difícil

imaginarlo.

(Insertar figura 6.9 p. 155 Hill-Kolbe)

Un mol de azufre, contiene el mismo número de átomos que un mol de

plata, el mismo número de átomos que un mol de calcio, y el mismo número

de átomos que un mol de cualquier otro elemento.

Si tiene una docena de canicas de vidrio y una docena de pelotas de ping-

pong, el número de canicas y pelotas es el mismo, pero NO PESAN LO

MISMO. Así pasa con las moles de átomos, son el mismo número de

átomos, pero la masa depende del elemento y está dada por la masa

atómica del mismo.

Lea con atención el siguiente texto que le ayudará a darle una idea de

este número:

¿De qué tamaño es el número de AvograDe qué tamaño es el número de AvograDe qué tamaño es el número de AvograDe qué tamaño es el número de Avogrado?do?do?do?El número de Avogadronúmero de Avogadronúmero de Avogadronúmero de Avogadro es tan grande, que es necesario examinar algunos ejemplos para comprender su significado, así como un viaje en automóvil de 3000 kilómetros significa poco hasta que se tiene la experiencia de conducir esa distancia. Confiamos en que al menos alguno de los ejemplos siguientes te ayude a comprender el número enorme de partículas que representa el número de número de número de número de AvogadroAvogadroAvogadroAvogadro: 6.022 X 106.022 X 106.022 X 106.022 X 1023232323.

1.1.1.1. El número de Avogadro de copos de nieve cubriría Estados Unidos en su totalidad con una capa de aproximadamente 1000m de profundidad.

2.2.2.2. Si los átomos fueran del tamaño de canicas de vidrio ordinarias, el número de Avogadro de estos átomos cubriría Estados Unidos en su totalidad con una capa de alrededor de 110 Km.de profundidad.

3.3.3.3. Si los átomos fueran del tamaño de los chícharos, el número de Avogadro de estos átomos cubriría la superficie de la Tierra con una capa de alrededor de 15 m. De profundidad.

1 MOL de un elemento = 6.022 x 101 MOL de un elemento = 6.022 x 101 MOL de un elemento = 6.022 x 101 MOL de un elemento = 6.022 x 1023232323 átomos átomos átomos átomos

4.4.4.4. Si tuvieras una fortuna de 6.022 X 1023 dólares, que es el número de Avogadro de dólares, podrías gastar mil millones de dólares cada segundo durante toda tu vida y esa fortuna sólo habría disminuido en 0.001%.

5. Para contar el número de Avogadro de canicas, guisantes, emparedados, dólares o cualquier otra cosa a razón de una por segundo (esto representa 6.022 X 1023s), se necesitarían 51 000 planetas como la Tierra, con todos sus habitantes, con cada persona contando sin cesar durante toda una vida de 75 años. Examina los cálculos.

51 000 planetas con todos sus habitantes contando cada uno durante 75 años!

Un mol de una sustancia contiene 6.0022 X 1023 partículas, un número enorme; sin embargo

�� Un mol de agua Un mol de agua Un mol de agua Un mol de agua tiene una masa de sólo 18.0 g 18.0 g 18.0 g 18.0 g y un volumen de 18.0 ml18.0 ml18.0 ml18.0 ml, que es un poco menos de cuatro cucharaditas.

�� Un mol de cualquier gasUn mol de cualquier gasUn mol de cualquier gasUn mol de cualquier gas ocupa sólo 22.4 L,22.4 L,22.4 L,22.4 L, suficiente para inflar un globo hasta un diámetro de 35 cm35 cm35 cm35 cm a la temperatura y presión normales.

�� Un mol de sal, NaClUn mol de sal, NaClUn mol de sal, NaClUn mol de sal, NaCl, tiene una masa de 58.5 g,58.5 g,58.5 g,58.5 g, una cantidad que puedes tener en la palma de la mano.

¿Ahora sí ya has “experimentado” el tamaño del número de Avogadro? ¡Sabes lo que significa un mol de una sustancia? Lo sabes si eres capaz de explicárselo a otra persona. ¡Inténtalo! Bibliografía: Burns, R. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 4ª. Edición. México, Pearson, 2033.

3.1.23.1.23.1.23.1.2 Masa atómica, masa fórmula y masa molarMasa atómica, masa fórmula y masa molarMasa atómica, masa fórmula y masa molarMasa atómica, masa fórmula y masa molar

La masa masa masa masa atómica atómica atómica atómica de un elemento es el promedio de sus isótopos y la

abundancia de cada uno de ellos, y las masas atómicas actuales están

basada en el carbono 12.

La masa fórmula masa fórmula masa fórmula masa fórmula se utiliza para describir la masa de los compuestos iónicos.

La masa molar o molecularmasa molar o molecularmasa molar o molecularmasa molar o molecular es la masa de los compuestos que existen como moléculas formadas por enlaces covalentes.

El cálculo de la masa fórmula o masa molecular se efectúa de la misma forma:

Ejemplos: Calcule la masa molecular de los siguientes compuestos.

a) K2SO4 (sulfato de potasio) Átomo # de átomos Masa atómica

K 2 x 39.10 = 78.20 S 1 x 32.06 = 32.06 O 4 x 16.00 = 64.00 + 174.26 g

b) CH3-COOH (ácido acético)

Átomo # de átomos Masa atómica C 2 x 12.01 = 24.02 H 4 x 1.01 = 4.04 O 2 x 16.00 = 32.00 + 60.06 g

c) Co3 (PO4)2 (fosfato de cobalto II)

Átomo # de átomos Masa atómica Co 3 x 58.93 = 176.79 P 2 x 30.97 = 61.94 O 8 x 16.00 = 128.00 + 366.73 g

Masa Masa Masa Masa molecumolecumolecumolecularlarlarlar

oooo Masa fórmulaMasa fórmulaMasa fórmulaMasa fórmula

Suma de laSuma de laSuma de laSuma de lassss m m m maaaasasasasassss atómica atómica atómica atómicassss de de de de cada uno de los elementos por el cada uno de los elementos por el cada uno de los elementos por el cada uno de los elementos por el

número de átomos número de átomos número de átomos número de átomos de dicho de dicho de dicho de dicho elemento.elemento.elemento.elemento.

=

3.1.3 Relación entre la mol, el N° de Avogadro y la masa de átomos y moléculas.

NOTANOTANOTANOTA: En este apartado, al referirnos a los elementos, nos referimos exclusivamente a los átomos, sin tomar en cuenta si es molecular o no.

Para cualquier ELEMENTO:

1 MOL = 6.022 X 101 MOL = 6.022 X 101 MOL = 6.022 X 101 MOL = 6.022 X 1023232323 ÁTOMOS = MASA ATÓMICA (gramos) ÁTOMOS = MASA ATÓMICA (gramos) ÁTOMOS = MASA ATÓMICA (gramos) ÁTOMOS = MASA ATÓMICA (gramos)

Ejemplos:

MolesMolesMolesMoles de de de de átomátomátomátomosososos

ÁtomosÁtomosÁtomosÁtomos GramosGramosGramosGramos

(Masa atómica)(Masa atómica)(Masa atómica)(Masa atómica)

1 mol de S 6.022 x 1023 átomos de S 32.06 g de S

1 mol de Cu 6.022 x 1023 átomos de Cu 63.55 g de Cu

1 mol de N 6.022 x 1023 átomos de N 14.01 g de N

1 mol de Hg 6.022 x 1023 átomos de Hg 200.59 g de Hg

2 moles de K 1.2044 x 1024 átomos de K 78.20 g de K

0.5 moles de P 3.0110 x 1023 átomos de P 15.485 g de P

En base a la relación que establecimos entre moles, átomos y masa

atómica para cualquier elemento, podemos convertir de una otra unidad

utilizando factores de conversión. Ejemplos:

� ¿Cuántas moles de hierro representan 25.0 g de hierro (Fe)?

Necesitamos convertir gramosgramosgramosgramos de Fe a molesmolesmolesmoles de Fe. Buscamos la masa

atómica del Fe y es 55.85 g . Entonces:

1 1 1 1 molmolmolmol de Fe = 55.85 de Fe = 55.85 de Fe = 55.85 de Fe = 55.85 gggg Fe Fe Fe Fe

====��

��

��

FegFemolFeg

85.55125

= 0.445 mole= 0.445 mole= 0.445 mole= 0.445 moles Fes Fes Fes Fe

Observe que la unidad del dato y del denominador del factor de

conversión son iguales para que así puedan simplificarse como se muestra

en el ejercicio.

� ¿Cuántos átomos de magnesio están contenidos en 35.00 g de

magnesio (Mg)?

Este ejercicio es un relación átomosátomosátomosátomos----gramosgramosgramosgramos, consultamos en la tabla

periódica la masa atómica del magnesio, 24.31 g, la relación es

6.023 x 10 6.023 x 10 6.023 x 10 6.023 x 10 23232323 átomosátomosátomosátomos = 24.31 = 24.31 = 24.31 = 24.31 gggg Mg Mg Mg Mg

====��

��

��

��

��

��

MggMgdeátomosxMgg

31.2410602300.35

23

= 8.67 x 10= 8.67 x 10= 8.67 x 10= 8.67 x 1023232323 átomos de Mg átomos de Mg átomos de Mg átomos de Mg

� ¿Cuántas moles átomos de K son 5.11 x 1024 átomos de potasio?

En este ejercicio la relación es molesmolesmolesmoles----átomosátomosátomosátomos, por lo tanto no es

necesaria la masa atómica, la relación es

1 1 1 1 momomomol l l l de átomos de átomos de átomos de átomos KKKK = 6.02 = 6.02 = 6.02 = 6.023333 x 10 x 10 x 10 x 1023232323 átomosátomosátomosátomos de K de K de K de K

====��

��

��

��

��

��

Kdeátomosx

molKdeátomosx23

24

10023.6

11011.5

= 8.48 moles de K= 8.48 moles de K= 8.48 moles de K= 8.48 moles de K

� En 3.25 moles de átomos de Na, ¿cuántos gramos hay?

Ahora la relación es gramos molesgramos molesgramos molesgramos moles La masa atómica del sodio es 22.99 g.

1 1 1 1 molmolmolmol dededede átomos átomos átomos átomos de de de de NaNaNaNa= 22.99 = 22.99 = 22.99 = 22.99 gggg Na Na Na Na

====��

��

��

NamolNagNamol

199.2225.3

= 74.72 g Na= 74.72 g Na= 74.72 g Na= 74.72 g Na � En una muestra de 130 g de azufre (S) calcule:

a) ¿Cuántas moles de átomos hay? b) ¿Cuántos átomos hay?

a) En este inciso la relación es gamos-mol. La masa atómica del azufre

es 32.06 g.

1 1 1 1 molmolmolmol de átomos de átomos de átomos de átomos dededede S = 32.06 S = 32.06 S = 32.06 S = 32.06 gggg de Sde Sde Sde S

====��

��

��

SgSmolSg

06.321130

= 4.05 moles de S= 4.05 moles de S= 4.05 moles de S= 4.05 moles de S b) Ahora la relación es gramos-átomos.

32.06 32.06 32.06 32.06 g g g g de S = 6.023 x10de S = 6.023 x10de S = 6.023 x10de S = 6.023 x1023232323 átomosátomosátomosátomos de S de S de S de S

====��

��

��

��

��

��

SgSdeátomosxSg

06.3210023.6130

23

= 2.44 x 10= 2.44 x 10= 2.44 x 10= 2.44 x 1024242424 átomos de S átomos de S átomos de S átomos de S Resumen de los tipos de relación utilizados:::: TIPO DE RELACIÓNTIPO DE RELACIÓNTIPO DE RELACIÓNTIPO DE RELACIÓN EJEMPLOS DE PROPORCIÓNEJEMPLOS DE PROPORCIÓNEJEMPLOS DE PROPORCIÓNEJEMPLOS DE PROPORCIÓN

MolMolMolMol----gramogramogramogramo 1 1 1 1 molmolmolmol de átomos de átomos de átomos de átomos de Fe = 55.85 de Fe = 55.85 de Fe = 55.85 de Fe = 55.85 gggg ÁtomosÁtomosÁtomosÁtomos----gramosgramosgramosgramos 6.012 x 106.012 x 106.012 x 106.012 x 1023 23 23 23 átomosátomosátomosátomos de Mgde Mgde Mgde Mg = 24.31 = 24.31 = 24.31 = 24.31 gggg Mg Mg Mg Mg

MolMolMolMol----átomosátomosátomosátomos 1 1 1 1 mol de átomosmol de átomosmol de átomosmol de átomos de de de de KKKK = 6.0 = 6.0 = 6.0 = 6.023 x 1023 x 1023 x 1023 x 1023232323 átomosátomosátomosátomos KKKK

MolMolMolMol----gramogramogramogramo 1 1 1 1 mol de átomosmol de átomosmol de átomosmol de átomos de Na = 22.99 de Na = 22.99 de Na = 22.99 de Na = 22.99 gggg Na Na Na Na GramosGramosGramosGramos----átomosátomosátomosátomos 32.06 32.06 32.06 32.06 gggg de S = 6.023 x 10 de S = 6.023 x 10 de S = 6.023 x 10 de S = 6.023 x 1023232323 átomosátomosátomosátomos S S S S


Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente su procedimiento. Se proporcionan los resultados en cursiva para que usted corrobore sus respuestas. Las masas atómica se utilizan redondeando a dos decimales y las respuestas también son redondeando a dos decimales.

1) ¿Cuántos gramosgramosgramosgramos hay en 5.15 molesmolesmolesmoles de átomos de átomos de átomos de átomos de Ca? R = 206.41 g de Ca

2) ¿Cuántas molesmolesmolesmoles de átomos de átomos de átomos de átomos de Ag contienen 7.11 x 1024 átomosátomosátomosátomos de Ag? R = 11.80 moles de Ag

3) ¿Cuántos átomos átomos átomos átomos de Rb hay en 100 gggg? R = 7.05 x 1024 átomos de Rb

4) Calcule en una muestra de 4.75 moles de Fe: a) Átomos b) Gramos

R = a) 2.86 x 1024 átomos de Fe b) 265.29 g de Fe

TARETARETARETAREA # 1A # 1A # 1A # 17777

Resuelva los siguientes ejercicios en hojas blancas tamaño carta, detallando detallando detallando detallando claramente sus procedimientosclaramente sus procedimientosclaramente sus procedimientosclaramente sus procedimientos. Entregue a su profesor en la próxima sesión. Se proporcionan las respuestas para que usted revise sus resultados.

1) ¿Cuántos gramos de Mg contienen 9.17 x 1024 átomos de Mg? R = 370.11 g Mg

2) En una muestra de 115 g de cobre, ¿cuántas moles hay? R = 1.81 moles Cu

3) Una pieza de aluminio pesa 45 g, ¿cuántos átomos de aluminio contiene? R = 1.00 x 1024 átomos Al

4) Calcule en 2.11 x 1024 átomos de azufre. a) Moles

R = 3.50 moles de S b) Gramos

R = 11.23 g S

En el caso de los compuestos también podemos establecer una relación

entre moles, moléculas y masa molar.

Para compuestos covalentes:

1 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x1023232323 MOLÉCULAS = MASA MOLAR (gramos) MOLÉCULAS = MASA MOLAR (gramos) MOLÉCULAS = MASA MOLAR (gramos) MOLÉCULAS = MASA MOLAR (gramos)

Para compuestos iónicos:

1 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x1023232323 FÓRMULAS FÓRMULAS FÓRMULAS FÓRMULAS UNITARIAS UNITARIAS UNITARIAS UNITARIAS= = = = MASA FÓRMULA (gramosMASA FÓRMULA (gramosMASA FÓRMULA (gramosMASA FÓRMULA (gramos))))

Ejemplos:

1) ¿Cuántas fórmulas unitarias hay en 225 g de NaOH?

La relación es fórmula unitariasfórmula unitariasfórmula unitariasfórmula unitarias----gramosgramosgramosgramos, por tanto lo primero que debemos hacer es obtener la masa molecular del hidróxido de sodio.

NaOH Na 1 X 22.99 = 22.99 O 1 x 16.00 = 16.00 H 1 x 1.01 = 1.01 + 40.0040.0040.0040.00 gggg

Aplicamos la relación de moléculas gramos:

6.023 x 106.023 x 106.023 x 106.023 x 1023232323 fórmulas unitariasfórmulas unitariasfórmulas unitariasfórmulas unitarias de NaOH = 40.00 g de NaOH de NaOH = 40.00 g de NaOH de NaOH = 40.00 g de NaOH de NaOH = 40.00 g de NaOH

====��

��

��

��

��

��

NaOHgNaOHmoléculasxNaOHg

00.410023.6225

23

= = = = 3.39 x 103.39 x 103.39 x 103.39 x 1024242424 moléculas de NaOH moléculas de NaOH moléculas de NaOH moléculas de NaOH

2) En una muestra de 2.17 moles de sal de mesa (NaCl), ¿cuántos gramos hay? Relación molesRelación molesRelación molesRelación moles----gramosgramosgramosgramos Como la relación involucra gramos, debemos calcular la masa fórmula del

compuesto. (NotaNotaNotaNota: Recuerde que el NaCl es un compuestocompuestocompuestocompuesto iónicoiónicoiónicoiónico y lo

correcto es hablar de masa fórmulamasa fórmulamasa fórmulamasa fórmula y no masa molecular).

NaCl Na 1 X 22.99 = 22.99 Cl 1 x 35.45 = 35.45 58.4458.4458.4458.44 gggg

1 mol NaCl = 58.44 g NaCl1 mol NaCl = 58.44 g NaCl1 mol NaCl = 58.44 g NaCl1 mol NaCl = 58.44 g NaCl

====��

��

��

NaClmolNaClgNaClmoles

144.5817.2

= 126.81 g NaCl= 126.81 g NaCl= 126.81 g NaCl= 126.81 g NaCl

3) ¿Cuántas moléculas de agua hay en 4.87 moles? La relación es moléculas-moles, por lo tanto no es necesaria la masa

molecular.

1 mol H1 mol H1 mol H1 mol H2222O = 6.023 x 10O = 6.023 x 10O = 6.023 x 10O = 6.023 x 1023232323 moléculas de H moléculas de H moléculas de H moléculas de H2222OOOO

��

��

��

��

��

��

OHdemolOHdemoléulasx

OHmoles2

223

2 110023.6

87.4

= 2.93 x 10= 2.93 x 10= 2.93 x 10= 2.93 x 1024242424 moléculas de H moléculas de H moléculas de H moléculas de H2222OOOO

3) ¿Cuántas fórmulas unitarias de Cu3(AsO4)2 (arsenato de cobre II) hay en una muestra de 500 g?

La relación es fórmulas unitarias-gramos. Cu3(AsO4)2 Cu3(AsO4)2 Cu 3 X 63.55 = 190.65 As 2 x 74.92 = 149.84 O 8 x 16.00 = 128 + 468.49468.49468.49468.49 gggg

468.49468.49468.49468.49 g de Cu g de Cu g de Cu g de Cu3333(AsO(AsO(AsO(AsO4444))))2222 = = = = 6.023 x 106.023 x 106.023 x 106.023 x 1023232323 fórmula uni fórmula uni fórmula uni fórmula unitarias de Cutarias de Cutarias de Cutarias de Cu3333(AsO(AsO(AsO(AsO4444))))2222

====��

��

��

��

��

��

23

24323

243 )4(49.468)(10023.6

)(500AsOCug

AsOCudeunitariasfórmulasxAsOCug

= = = = 6.436.436.436.43 x 10 x 10 x 10 x 1023232323 fórmulas unitarias de Cu fórmulas unitarias de Cu fórmulas unitarias de Cu fórmulas unitarias de Cu3333(AsO(AsO(AsO(AsO4444))))2222

4) Calcule en 7.22 x 1024 moléculas de CO2 (bióxido de carbono) a) Gramos b) Moles a) Relación moléculas-gramos Masa molecular CO2 C 1 X 14.01 = 14.01 O 2 x 16.00 = 32.00 44.0144.0144.0144.01 gggg

44.01 g de CO44.01 g de CO44.01 g de CO44.01 g de CO2222 = 6.023 x 10 = 6.023 x 10 = 6.023 x 10 = 6.023 x 1023232323 molécula de CO molécula de CO molécula de CO molécula de CO2222

��

��

��

��

��

��

223

22

24

10023.6

01.441022.7

COmoléculasx

COgCOmoléculasx

= 527.56 g de CO= 527.56 g de CO= 527.56 g de CO= 527.56 g de CO2222

c) Relación moléculas-moles

6.023 x 106.023 x 106.023 x 106.023 x 1023232323 molécula de CO molécula de CO molécula de CO molécula de CO2 2 2 2 = 1 mol de CO = 1 mol de CO = 1 mol de CO = 1 mol de CO2222

====��

��

��

��

��

��

223

22

24

10023.6

11022.7

COdemoléculasx

COmolCOmoléculasx

= 11.99 moles de CO= 11.99 moles de CO= 11.99 moles de CO= 11.99 moles de CO2222

EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO 14 14 14 14

Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente sus procedimientos. Se proporcionan las respuestas para que usted revise sus resultados.

1) ¿Cuántas fórmulas unitarias hay en 2.15 moles de KCl? R = 1.29 x 1024 fórmulas unitarias de KCl

2) ¿Cuántas moles están contenidas en una muestra de 150 g de azúcar (C12H22O11)?

R = 0.44 moles de C12H22O11 3) ¿Cuál es la masa de 6.18 x 1024 moléculas de H2CO3?

R = 636.47 g de H2CO3 4) En 670 g de C2H5OH (alcohol etílico) calcule: a) Moles b) Moléculas

R =a) 14.54 moles de C2H5OH b) 8.76 x 1024 moléculas de C2H5OH


Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente sus procedimientos. Envíe sus respuestas al correo electrónico de su profesor y entregue sus procedimientos en hojas blancas tamaño carta, en la próxima sesión.

1) ¿Cuántas moles de HNO3 (ácido nítrico) están contenidas en 125 g? 2) ¿En cuántos gramos de CaCl2 (cloruro de calcio) hay 2.55 x 1024 fórmulas

unitarias? 3) En 15.30 moles de SO2, ¿cuántas moléculas hay? 4) En 2.55 x 1024 moléculas de CO2 (bióxido de carbono), calcule: a) Moles b) Gramos 3.23.23.23.2 COMPOSICIÓN PORCENTUALCOMPOSICIÓN PORCENTUALCOMPOSICIÓN PORCENTUALCOMPOSICIÓN PORCENTUAL

La composición porcentual eseseses el porcentaje en masa de cada uno de el porcentaje en masa de cada uno de el porcentaje en masa de cada uno de el porcentaje en masa de cada uno de

los elementos que forman un compuestolos elementos que forman un compuestolos elementos que forman un compuestolos elementos que forman un compuesto. Se calcula mediante la siguiente

fórmula:

)100(%molecularmasa

XdemasaX ====

Donde XXXX representa alguno de los elementos del compuesto.

Ejemplos:

1)1)1)1) Calcule la composición porcentual de la glucosa (C6H12O6).

Paso 1: Paso 1: Paso 1: Paso 1: Calcular la masa molecular o masa fórmula, según el tipo de compuesto. En este caso es masa molecular ya que la glucosa es un compuesto covalente.

C6H12O6

C 6 X 63.55 = 72.06 H 12 x 1.01 = 12.12 O 6 x 16.00 = 96.00 + 18.01818.01818.01818.018 gggg

Paso 2: Paso 2: Paso 2: Paso 2: Calculamos el % de cada elemento aplicando la fórmula.

OggO

Hg

gH

C%.ggC

%28.53)100(18.18000.96%

%73.6)100(18.18012.12%

9939)100(18.18006.72%

========

========

========

Si sumamos los porcentajes obtenidos: 39.99 + 6.73 + 53.28 = 100. La

suma de los porcentajes debe ser igual a 100 o por los menos un valor muy

cercano por ejemplo 99.9 ó 100.1. Si la diferencia es mayor debemos

revisar porque seguramente hay algún error en los cálculos.

2)2)2)2) Calcule la composición porcentual del CaCO3 (carbonato de calcio) Paso 1 CaCO3 Ca 1 X 40.08 = 40.08 C 1 x 12.01 = 12.01 O 3 x 16.00 = 48.00 + 100.09100.09100.09100.09 gggg

Ogg

O

Cg

gC

Cag

Ca

%96.47)100(09.10000.48

%

%00.12)100(09.10001.12

%

%04.40)100(09.100

08.40%

========

========

========

40.04 + 12.00 + 47.96 = 100


Calcule la composición porcentual de los siguientes compuestos:

a) H3PO4 (ácido fosfórico) b) C3H6O (acetona)

3.33.33.33.3 FÓRMULA EMPÍRICA Y MOLECULARFÓRMULA EMPÍRICA Y MOLECULARFÓRMULA EMPÍRICA Y MOLECULARFÓRMULA EMPÍRICA Y MOLECULAR

La fórmula empíricafórmula empíricafórmula empíricafórmula empírica es la fórmula mínima de un compuesto.. Indica la

relación más sencilla de números enteros de cada elemento presente en

un compuesto.

La fórmula molecularfórmula molecularfórmula molecularfórmula molecular es la fórmula real, ya que indica el número de

átomos de cada elemento, presentes en el compuesto.

A partir de la fórmula molecular podemos obtener la fórmula empírica

si dividimos todos los subíndices entre el mínimo común divisor, pero

todos deben ser divisibles de lo contrario la fórmula empírica y la

molecular son iguales.

Ejemplos:

NombreNombreNombreNombre Fórmula molecularFórmula molecularFórmula molecularFórmula molecular Fórmula empíricaFórmula empíricaFórmula empíricaFórmula empírica

GlucosaGlucosaGlucosaGlucosa CCCC6666HHHH12121212OOOO6666 CHCHCHCH2222OOOO

ButanoButanoButanoButano CCCC4444HHHH10101010 CCCC2222HHHH5555

SacarosaSacarosaSacarosaSacarosa CCCC12121212HHHH22222222OOOO11111111 CCCC12121212HHHH22222222OOOO11111111

AcetilenoAcetilenoAcetilenoAcetileno CCCC2222HHHH2222 CHCHCHCH

BencBencBencBencenoenoenoeno CCCC6666HHHH6666 CHCHCHCH

La fórmula empírica de dos compuestos diferentes puede ser igual

como en el caso del benceno y el acetileno, ya que la relación mínima de

sus átomos es la misma.. No así, la fórmula molecular que generalmente

identifica a los compuestos. En los compuestos del carbono, sucede que

compuestos diferentes tengan la misma fórmula molecular, pero se difieren

en su estructura, la cual determina propiedades distintas, aún cuando el

número de átomos de cada elemento sea igual.

Cálculo de la fórmula emCálculo de la fórmula emCálculo de la fórmula emCálculo de la fórmula empírica y molecularpírica y molecularpírica y molecularpírica y molecular....

A partir de la composición porcentual de un compuesto podemos calcular la

fórmula empírica ya partir de éste la molecular.

Ejemplos:

1) Determine la fórmula empírica y molecular de un compuestos que

contiene 32.4% de Na, 22.6% de S y 45.1% de O. Su masa molecular es

142 g/mol.

PASO 1PASO 1PASO 1PASO 1: Tomar una basebasebasebase de 100 g100 g100 g100 g, de acuerdo a la cual, 100 g de

compuesto tienen tantos gramos de cada elemento como indique el

porcentaje.

En nuestro ejemplo la cantidad de gramos es igual al porcentaje porque se toma como base 100 g.

32.4 g de Na

22.6 g de S

45.1 g de O

PASOPASOPASOPASO 2222: Calcular las molesmolesmolesmoles de cada átomo

.

OmolesgOmol

Og

SmolesgSmolSg

Namolesg

NamolNag

82.200.16

11.45

705.006.32

16.22

41.199.22

14.32

====��

��

��

====��

��

��

====��

��

��

PASO 3PASO 3PASO 3PASO 3: Dividir las moles obtenidas entre el valor más pequeño.

El valor más pequeño es 0.705

Para Na: 2705.041.1 ====

Para S: 1705.0705.0 ====

Para O : 4705.082.2 ====

PASO 4:PASO 4:PASO 4:PASO 4: Los cocientes obtenidos, representan los subíndices de cada

elemento. Estos números deben ser enteros sin redondear.

FÓRMULA EMPÍRICA: NaNaNaNa2222SOSOSOSO4444

PASO 5:PASO 5:PASO 5:PASO 5: Calcular la masa fórmula o masa molecular de la fórmula empírica.

NaNaNaNa2222SOSOSOSO4444

Na 2 x 22.99 = 45.98 S 1 x 32.06 = 32.06 O 4 x 16.00 = 64.00 +

142.04 g/mol

Na2SO4

Na 1 x 22.99 = 45.98 S 1 x 32.06 = 32.06 O 4 x 16.00 = 64.00 + 142.04142.04142.04142.04 gggg PASO PASO PASO PASO 6666:::: Dividir la masa molecular o masa fórmula real que proporciona el

ejercicio como dato, entre la masa molecular o masa fórmula de la fórmula

empírica para obtener una valor “n”“n”“n”“n” que es el número de veces que la

fórmula molecular es mayor que la empírica. Este valor “n” “n” “n” “n” se multiplica por

los subíndices de la fórmula empírica y así obtenemos la molecular.

999.0/04.142

/142 ====��

��

��====molg

molgn

0.999 � 1, por tanto la fórmula molecular es igual a la empírica.

FÓRMULA MOLECULAR: NaNaNaNa2222SOSOSOSO4444

2) Un hidrocarburo tiene una masa molecular de 58.2 umas. Si el porcentaje de carbono es 82.7%, ¿cuál es la fórmula molecular del compuesto? Si el compuesto es un hidrocarburo está formado solo por carbono e

hidrógeno. Para obtener el % de hidrógeno, restamos de 100 el % de

carbono:

100 - 82.7 = 17.3 % de H

PASO 1PASO 1PASO 1PASO 1: Tomar una basebasebasebase de 100 g100 g100 g100 g, de acuerdo a la cual, 100 g de

compuesto tienen tantos gramos de cada elemento como indique el

porcentaje.

82.7 g de C

17.3 g de H

PASOPASOPASOPASO 2222: Calcular las molesmolesmolesmoles de cada átomo

Hmolesg

molHg

Cmolesg

molCg

13.1701.1

13.17

89.601.12

17.82

====��

��

��

====��

��

��

PASO 3PASO 3PASO 3PASO 3: Dividir las moles obtenidas entre el valor más pequeño.

El valor más pequeño es 6.89.6.89.6.89.6.89.

Para el C: 189.689.6 ====

Para el H 49.289.613.17 ==== � 2.52.52.52.5

PASO 4:PASO 4:PASO 4:PASO 4: Los cocientes obtenidos, representan los subíndices de cada

elemento. Estos números deben ser enteros sin redondear.

Si aparece un número decimal como en este caso, el 2.5 del hidrógeno,

deben multiplicarse ambos valores por el número entero más pequeño cuyo

producto con el decimal sea un entero. En este caso debemos multiplicar

por 2.

Para el C: 1 x 2 = 2222 Estos números son los subíndicessubíndicessubíndicessubíndices de

Para el H: 2.5 x 2 = 5555 la fórmula empíricafórmula empíricafórmula empíricafórmula empírica

FÓRMULA EMPÍRICA: C: C: C: C2222HHHH5555

PASO 5:PASO 5:PASO 5:PASO 5: Calcular la masa fórmula o masa molecular de la fórmula empírica.

C2H5 C 2 x 12.01 = 24.02 H 5 x 1.01 = 5.05 29.0729.0729.0729.07 umasumasumasumas Expresamos la masa en umas para que concuerde con la unidad que se utilizó en el dato de masa molécula real que da el ejercicio. PASO 6:PASO 6:PASO 6:PASO 6: Dividir la masa molecular o masa fórmula real que proporciona el

ejercicio como dato, entre la masa molecular o masa fórmula de la fórmula

empírica para obtener una valor “n”“n”“n”“n” que representa el número de veces que

cabe la fórmula empírica y la molecular. Este valor “n” “n” “n” “n” se multiplica por los

subíndices de la fórmula empírica y así obtenemos la molecular.

00.207.292.58 ========

umasumasn

Multiplicamos los subíndices de la fórmula empírica CCCC2222HHHH5 5 5 5 x 2 x 2 x 2 x 2

FÓRMULA MOLECULAR = CCCC4444HHHH10101010

Aunque el problema sólo solicitaba la fórmula molecular, es necesario

obtener la empírica.

A continuación se muestra una tabla de las equivalencias más

comunes entre decimales y el número entero más pequeño por el cual debe

ser multiplicado el decimal para que se un entero

Valor decimalValor decimalValor decimalValor decimal Multiplicar porMultiplicar porMultiplicar porMultiplicar por

0.500.500.500.50 2222

0.330.330.330.33 3333

0.660.660.660.66 3333

0.250.250.250.25 4444

0.200.200.200.20 5555

3) La vitamina “C” presente en frutos cítricos tales como el limón, la naranja

y la toronja tiene la siguiente composición porcentual. 40.91% de C, 4.64%

de H y el resto e oxígeno. Si su masa molecular es 176 g/mol. ¿Cuál es la

fórmula molecular de la vitamina “C”?

Calculamos el porcentaje de oxígeno restando de 100 los otros dos

porcentajes:

100 – 40.91 – 4.64 = 54.45% de O

PASO 1PASO 1PASO 1PASO 1

Base: 100 g

40.91 g C

4.64 g H

54.45 g O


molesgOmolOg

HmolesHgHmolHg

CmolesCg

CmolCg

40.300.16

145.54

59.401.1

164.4

41.301.12

191.40

====��

��

��

====��

��

��

====��

��

��


00.140.341.3: ====C 35.1

40.359.4: ====H 1

40.340.3: ====O


Tenemos un número decimal 1.35. El factor adecuado es 3 porque 1-35 x

3= 4.05 el cual si se puede redondear a 4. Entonces multiplicamos todos los

cocientes por 3.

FÓRMULA EMPÍRICA: C3H4O3

PASO PASO PASO PASO 5555

C3H4O3

C 3 x 12.01 = 32.03 H 4 x 1.01 = 4.04 O 3 x 16.00 = 48.00 + 88.0788.0788.0788.07 gggg


998.107.88

176 ========n � 2222

Los subíndices de la fórmula empírica se multiplican por 2:

FÓRMULA FÓRMULA FÓRMULA FÓRMULA MOLECULARMOLECULARMOLECULARMOLECULAR CCCC6666HHHH8888OOOO6666

A continuación se muestra un diagrama del procedimiento para calcular la fórmula molecular de un compuesto....


Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente sus procedimientos. Se proporciona la respuesta para que usted corrobor sus resultados.

1.- La estrona, hormona sexual femenina dio en el análisis el siguiente resultado: 80.0% de carbono, 8.20% de hidrógeno y 11.8% de oxígeno. Se encontró su masa molecular de 270 umas. ¿Cuál es la fórmula molecular de la estrona? C18H22O2 2- La nicotina, un compuesto que se encuentra en elas hojas de tabaco en una concentración de 2 a 8 %, dio en el análisis: 74.0% de carbono, 8.7% de hidrógeno y el resto es nitrógeno. La masa molecular del compuesto es igual a 162 g/mol. ¿Cuál es la fórmula molecular de la nicotina?

C10H14N2 3.- Encuentre la fórmula molecular de un compuestos que contiene 83.7% de carbono, 16.3% de hidrógeno y una masa molecular de 86.0 umas.

C6H14 4.- Determine la fórmula empírica de un compuestos formado por 26.6% de potasio, 35.4% de cromo y el resto es oxígeno.

K2Cr2O7 TAREA 1TAREA 1TAREA 1TAREA 19999

Resuelva los siguientes ejercicios. Mande sus respuestas al correo del profesor y entregue sus procedimientos en hojas blancas tamaño carta en la siguiente sesión.

1.- El etilenglicol, la sustancia empleada en los anticongelantes para autos, tiene la siguiente composición: en masa: 38.7% de carbono, 9.70% de hidrógeno y 51.6% de oxígeno. Su masa molecular es de 62.1 g/mol. Determine la fórmula molecular del etilenglicol.

2.- Determine la fórmula empírica y molecular de la epinefrina (adrenalina) una hormona secretada al torrente sanguíneo en situaciones de miedo o tensión: 50% en masa de carbono, 7.10% en masa de hidrógeno, 26.2% de oxígeno en masa y el resto es nitrógeno. El peso molecular es de 10 umas.

3.- El mestileno, un hidrocarburo presente en pequeñas cantidades en el petróleo crudo, tiene la siguiente composición 89.92% de carbono y el resto

es hidrógeno. ¿Cuál es la fórmula molecular del mestileno si el peso molecular es de 121 umas?

4.- Un óxido de vanadio tiene 56.01% en masa de vanadio. Su masa molecular es 182 g/mol. Escriba la fórmula molecular y el nombre del compuesto.

5.- Determina Ela composición porcentual del (NH4)3PO4 (fosfato de amonio) que es un compuesto utilizado como fertilizante.

4. ECUACIÓN QUÍMICA4. ECUACIÓN QUÍMICA4. ECUACIÓN QUÍMICA4. ECUACIÓN QUÍMICA

4.1 Elementos de una ecuación química4.1 Elementos de una ecuación química4.1 Elementos de una ecuación química4.1 Elementos de una ecuación química

Una ecuación químicaecuación químicaecuación químicaecuación química es una representación esquemática, mediante

fórmulas y símbolos de un cambio o reacción química.

Para identificar las partes de una ecuación química utilizaremos la

siguiente ecuación::

Esta ecuación se lee de la siguiente forma:

Dos moles de clorato de potasio sólido se descomponen por eDos moles de clorato de potasio sólido se descomponen por eDos moles de clorato de potasio sólido se descomponen por eDos moles de clorato de potasio sólido se descomponen por efecto del fecto del fecto del fecto del calor, en dos moles de calor, en dos moles de calor, en dos moles de calor, en dos moles de clorclorclorclorururururo de potasioo de potasioo de potasioo de potasio sólido y sólido y sólido y sólido y tres moles tres moles tres moles tres moles de oxígeno de oxígeno de oxígeno de oxígeno gaseoso.gaseoso.gaseoso.gaseoso.

REACTIVOSREACTIVOSREACTIVOSREACTIVOS....---- Son las sustancias que reaccionan, las sustancias originales que van a combinarse, o bien una sola sustancia que va a descomponerse, y se colocan a la izquierda de la flecha.

PRODUCTOSPRODUCTOSPRODUCTOSPRODUCTOS.- Son las sustancias que se forman en un cambio químico y se colocan a la derecha de la flecha

La flecha se lee produce o se descomponen en… cuando se trata de un solo reactivo.

Las letras entre paréntesis indicadas después de cada sustancia, señalan el estado físico de éstas:

(s):(s):(s):(s): sólido

((((��):):):): líquido

(g):(g):(g):(g): gaseoso

(ac):(ac):(ac):(ac): acuoso, disuelto en agua

En algunos casos, en los productos, en las sustancias que se

desprenden como gases se utiliza una flechita hacia arriba y si alguno de

los productos es sólido insoluble se precipita, y se utiliza una flecha hacia

abajo

COEFICIENTESCOEFICIENTESCOEFICIENTESCOEFICIENTES. Son números colocados antes de cada sustancia

para balancear la ecuación. Cuando el número es uno no es escribe.

Ecuación química balanceadaEcuación química balanceadaEcuación química balanceadaEcuación química balanceada:::: Es una ecuación que tiene el mismo

número de átomos en ambos miembros de la misma.

4.2 Tipos de reacciones químicas4.2 Tipos de reacciones químicas4.2 Tipos de reacciones químicas4.2 Tipos de reacciones químicas

A continuación se ejemplifican cuatro tipos de ecuaciones

generales. No todas las ecuaciones pueden clasificarse en alguno de éstos

tipos.

1) 1) 1) 1) Reacción de combinación o síntesisReacción de combinación o síntesisReacción de combinación o síntesisReacción de combinación o síntesis.- La forma general de este tipo

de reacciones es:

En este tipo de reacciones dos o más sustancias se combinan

para formar un solo producto. Los reactivos pueden ser elementos o

compuestos, pero el producto siempre es un compuesto.

Ejemplos:

Cómo puede usted observa los reactivos pueden ser elementos,

compuestos o bien un compuesto y un elemento.

2) Reacción de descomposición.2) Reacción de descomposición.2) Reacción de descomposición.2) Reacción de descomposición.---- La forma general de este tipo de

reacciones es:

En este tipo de reacciones hay un solo reactivo, el cual se

descompone en uno o más productos. El reactivo siempre debe ser un

compuesto, y los productos pueden ser elemento o compuestos más

sencillos.

Ejemplos:

Como puede usted observar, generalmente las descomposiciones se llevan

a cabo por efectos del calor.

3) Reacción de desplazamiento sencillo.3) Reacción de desplazamiento sencillo.3) Reacción de desplazamiento sencillo.3) Reacción de desplazamiento sencillo.---- La forma general de este tipo

de reacciones es:

En este tipo de reacción un elemento reacciona reemplazando a otro

en un compuesto, y este elemento que es desplazado aprece como

elemento libre, por esto los reactivos y los productos son un elemento y un reactivos y los productos son un elemento y un reactivos y los productos son un elemento y un reactivos y los productos son un elemento y un

compuesto.compuesto.compuesto.compuesto. Para que un elemento sea desplazado, es necesario que el que el que el que el que

lo va a desplazar, sea más activolo va a desplazar, sea más activolo va a desplazar, sea más activolo va a desplazar, sea más activo. Los metales pueden acomodarse en un

orden que se conoce como electromotriz o electromotriz o electromotriz o electromotriz o de actividadde actividadde actividadde actividad. A continuación se

muestra esta serie incluyendo al hidrógeno aunque no es un metal.

Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu > Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu > Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu > Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu >

Hg > Ag > AuHg > Ag > AuHg > Ag > AuHg > Ag > Au

En cuanto a los halógenos el orden decreciente de actividad es:

FFFF2222 > > > > Cl Cl Cl Cl2222 > Br > Br > Br > Br2222 > I > I > I > I2222

Ejemplos:

El zinc es un metal más activo que el cobre y puede desplazarlo por lo que

el cobre aparece en los productos como elemento libre.

4) Reacción de doble desplazamiento.4) Reacción de doble desplazamiento.4) Reacción de doble desplazamiento.4) Reacción de doble desplazamiento.---- La forma general de este tipo de

reacciones es:

En este tipo de reacción, participan dos compuestos en los cuales el

ion positivo (catión) de un compuesto, se intercambia con el catión del otro.

Ejemplos:



Escriba sobre la línea el tipo de reacción que representa cada una de

las siguientes ecuaciones.

4.3 Balanceo de ecuaciones4.3 Balanceo de ecuaciones4.3 Balanceo de ecuaciones4.3 Balanceo de ecuaciones

Una ecuación química balanceadaecuación química balanceadaecuación química balanceadaecuación química balanceada es aquella que tiene el mismo tiene el mismo tiene el mismo tiene el mismo

número de átomos de cada elemento en ambos lados. número de átomos de cada elemento en ambos lados. número de átomos de cada elemento en ambos lados. número de átomos de cada elemento en ambos lados. Debemos recordar

que en una reacción química ordinaria no se crean ni se forman nuevos

átomos, sino que éstos se reacomodan dando lugar a sustancias diferentes

de las originales.

Hay diferentes métodos para balancear una ecuación, y el método

más adecuado depende de las características de las ecuaciones a

balancear.

Independientemente del método de balanceo utilizado, una vez

balanceada la ecuación, debe revisar si los coeficientes tienen un común debe revisar si los coeficientes tienen un común debe revisar si los coeficientes tienen un común debe revisar si los coeficientes tienen un común

divisor,divisor,divisor,divisor, ya que los deben ser lo más pequeño posibles. Si hay ese común

divisor, todos los coeficientes se simplifican. Solo recuerde que con un solo

número que no tenga ese divisor, no se puede simplificar ningún coeficiente.

4.3.1 Método de tanteo4.3.1 Método de tanteo4.3.1 Método de tanteo4.3.1 Método de tanteo

Este método también se conoce como de inspección. Es un método

útil para ecuaciones sencillas que se basa en la prueba y el error.

Ejemplos:

Acomodamos debajo de la flecha los elementos que aparecen en la

ecuación, dejando siempre al último el hidrógeno y el oxígeno, si es que

están presentes y vamos contando los átomos del primer elemento.

1-Fe- 1 1- Cl - 2 H Cómo el cloro no está balanceado colocamos un 2 en el HCl

1-Fe- 1 2 1- Cl - 2 2-H -2

Ya hay el mismo número de átomos en ambos miembros de la

ecuación.

Colocamos un 3 en el agua para tener 6 H.

La ecuación está balanceada.

4.3.2 Método algebraico4.3.2 Método algebraico4.3.2 Método algebraico4.3.2 Método algebraico

El método algebraico está basado en la resolución de ecuaciones

sencillas de las que se obtienen los coeficientes que balancean la ecuación.

Ejemplos:

Paso 1Paso 1Paso 1Paso 1: Designar con una letra minúscula, en orden alfabético, cada

sustancia de la ecuación.

Paso 2Paso 2Paso 2Paso 2: Obtener una ecuación algebraica para cada elemento, siguiendo las

siguientes reglas:

� Se utilizan los subíndices de cada elemento y la letra donde

aparezca dicho elemento, sustituyendo la flecha por el signo de

igual.

� Cuando el subíndice no está indicado, quiere decir que es igual a

1.

� Si un mismo elemento aparece en dos sustancias de los reactivos

o de los productos, se pone el subíndice como coeficiente de la

letra que le corresponda a esa sustancia y se suman ésas dos

expresiones.

Ejemplo:

C: 7777a = c

H: 16 a = 2d

O: 2b = 2c + d

Paso 3:Paso 3:Paso 3:Paso 3: Asignamos a la letra que aparezca más veces en ecuaciones de

dos incógnitas el valor de 1. En este caso ese valor corresponde a la letra

“a”.

a = 1a = 1a = 1a = 1 C: 7(1) = c 7 = c7 = c7 = c7 = c 16 a = 2d 16 (1) = 2d 16/2 = d 8 = d8 = d8 = d8 = d 2b = 2c + d 2b = 2(7) + 8 2b = 14 + 8 b= 22/2 b = 11b = 11b = 11b = 11

Paso 4Paso 4Paso 4Paso 4: Los valores obtenidos se colocan como coeficientes de la ecuación.

El 1 no se escribe por ser innecesario.

Paso 5:Paso 5:Paso 5:Paso 5: Revisamos que el número de átomos de cada elemento en ambos

miembros sea igual.

Asignamos las letras y obtenemos una ecuación para cada elemento.

Li: a = 2c

C: b = c

H: a = 2d

O = a +2b = 3c + d

La letra que aparece más veces en ecuaciones con dos incógnitas es

la “a”, entonces a = 1a = 1a = 1a = 1

a = 2c 1 = 2c ½ = c Cuando un número es fraccionario, todos todos todos todos llllos os os os númerosnúmerosnúmerosnúmeros conocidos conocidos conocidos conocidos hasta ese momentohasta ese momentohasta ese momentohasta ese momento se multiplican por el denominador, para convertir la fracción a entero: a = a = a = a = 1 x 2 = 2 2 2 2 c =c =c =c = ½ x 2 = 1111

Continuando con las demás ecuaciones:::: b =c b= 1b= 1b= 1b= 1 a +2b = 3c + d 2 + 2(1) = 3 (1) + d

4 = 3 + d 4-3 =d 1 = d = d = d = d

K: a = b

Cl: a = b

O: 3a = 2c a = 1a = 1a = 1a = 1 a = b 1 = b1 = b1 = b1 = b 3a = 2c 3(1) = 2c 3/3/3/3/2222 = c = c = c = c a= 1 x2 = 2 b = 1 x 2 = 2 c = 3/2 x 2 = 3

2222 KClO3 2222 KCl + 3333 O2 2 –K- 2 2 –Cl- 2 6 –O- 6

Al: a = 2c O: 3a + 4b = 12 c + d H: 3a + 2b = 2d S: b = 3c a = 1a = 1a = 1a = 1 a = 2c 1 = 2c ½ = c = c = c = c aaaa = 1 x 2 = 2222 cccc = ½½½½ x 2 = 1111 b = 3c b = 3 (1) b = 3 3a + 2b = 2d 3(2) + 2 (3) = 2d 6+6 = 2d 12/2 = d 6 = d6 = d6 = d6 = d


Balancee utilizando el método algebraico las ecuaciones del ejercicio

16.


En una hoja blanca, tamaño carta, balancee las siguientes ecuaciones

por el método algebraico y clasifíquelas de acuerdo al tipo de reacción que

representan. Entregue su tarea al profesor en la próxima sesión.

4.3.3 Método redorx4.3.3 Método redorx4.3.3 Método redorx4.3.3 Método redorx

a) Conceptos de oxidación y reduccióna) Conceptos de oxidación y reduccióna) Conceptos de oxidación y reduccióna) Conceptos de oxidación y reducción

Las reacciones de oxidaciónreacciones de oxidaciónreacciones de oxidaciónreacciones de oxidación----reducciónreducciónreducciónreducción son aquellas en las que hay

transferencia de electronestransferencia de electronestransferencia de electronestransferencia de electrones.

En la oxidación oxidación oxidación oxidación las sustancias pierdepierdepierdepierdennnn elec elec elec electronestronestronestrones y en la reducciónreducciónreducciónreducción

ganaganaganaganannnn electrones electrones electrones electrones.

La sustancia que se oxida se llama agente reductor porque produce la

reducción de otra sustancia y la que se reduce es agente oxidante porque

produce la oxidación de otra.

La oxidación siempre acompaña a la reducLa oxidación siempre acompaña a la reducLa oxidación siempre acompaña a la reducLa oxidación siempre acompaña a la reducción y viceversa,ción y viceversa,ción y viceversa,ción y viceversa, alguien

tiene que ceder los electrones y alguien tiene que aceptarlos.

El número de oxidaciónnúmero de oxidaciónnúmero de oxidaciónnúmero de oxidación o estado de oxidación es un número entero

positivo o negativo que se asigna a un elemento en un compuesto o ion. En

la oxidación el número de oxidación aumenta y en la reducción disminuye.

Insertar imagen 5.39 después de la tabla que son las dos flecha amarillas

----5555 ----4444 ----3333 ----2222 ----1111 0000 +1+1+1+1 +2+2+2+2 +3+3+3+3 +4+4+4+4 +5+5+5+5

Hay ciertas reglas para determinar los números de oxidación:

� Los elementos sin combinarseelementos sin combinarseelementos sin combinarseelementos sin combinarse tienen un número de oxidación = 0 tienen un número de oxidación = 0 tienen un número de oxidación = 0 tienen un número de oxidación = 0.

� El hidrógeno habitualmente tiene +1,hidrógeno habitualmente tiene +1,hidrógeno habitualmente tiene +1,hidrógeno habitualmente tiene +1, excepto en los hidruros que

es -1.

� El número de oxidación del oxígeno generalmente es número de oxidación del oxígeno generalmente es número de oxidación del oxígeno generalmente es número de oxidación del oxígeno generalmente es ----2222, excepto

en los peróxidos donde es -1.

� Los metales Los metales Los metales Los metales combinados con no metales, tienen número de

oxidación positivopositivopositivopositivo.

� Los números de oxidación de no metalesno metalesno metalesno metales combinados con metales,

es negativonegativonegativonegativo.

� Los elementos de los grupos IA, IIA y IIIAgrupos IA, IIA y IIIAgrupos IA, IIA y IIIAgrupos IA, IIA y IIIA tiene número de número de número de número de

oxidación igual aoxidación igual aoxidación igual aoxidación igual allll número del grupo. número del grupo. número del grupo. número del grupo.

� La suma de los números de oxidación en un compuesto siempre es

cero.

Ejemplos.-

Calcule El número de oxidación de cada uno de los elementos en los

siguientes compuestos.

1) H3PO4

+3 +5 –8 = 0

+1x3 –2x4

H3333 P O4

El hidrógeno tiene generalmente número de oxidación +1+1+1+1 y el oxígeno

----2222.... Multiplicamos los números de oxidación por el subíndice y por diferencia

obtenemos el número de oxidación del fósforo (P) en ese compuesto, ya

que el fósforo puede tener +/-3. y +5.

Tenemos +3 y -8, la diferencia para que sea cero es +5. Este es el número

de oxidación del fósforo.

2) Na2Cr2O7

+2 +12/2 –14 = 0

+1x2 +6 –2x7

Na2222 Cr2222 O7777

El sodio (Na) elemento del grupo IA tiene número de oxidación fijo de +1, y

el oxígeno -2. Multiplicamos por el número de átomos de cada uno, y la

diferencia para que la suma algebraica sea cero, es +12, pero como son dos como son dos como son dos como son dos

átomos de cromo,átomos de cromo,átomos de cromo,átomos de cromo, (Cr) cada uno tiene un número de oxidación de +6+6+6+6.

3) H2CO3

+2 ++++4444 –6 = 0

+1x2 +4 –2x3

HHHH2222 C O3333

4) Fe2(SO4)3333

Desglosamos el paréntesis para obtener el número total de átomos de

cada elemento. El hierro (Fe) tiene dos números de oxidación +2 y +3. El

subíndice del ion sulfato (SO4) nos indica cuál de ellos tiene., +3+3+3+3.

+6 +18/3+18/3+18/3+18/3 –24 = 0

+3x2 +6+6+6+6 –2x12

FeFeFeFe2222 S3 O12121212

Como 3 átomos de azufre (S) el resultado de la diferencia se divide

ente 3, por lo que el número de oxidación del azufre en ese compuestos es

+6.+6.+6.+6.

b) b) b) b) Método redoxMétodo redoxMétodo redoxMétodo redox

El método redox de balanceo de ecuaciones sólo puede utilizarse en

reacciones de oxidación-reducción.

Ejemplos: Balancee las siguientes ecuaciones por el método redox.

Ejemplo1Ejemplo1Ejemplo1Ejemplo1

Paso 1Paso 1Paso 1Paso 1: Asignar el número de oxidación de cala elemento para identificar el

que se oxida y el que se reduce.

Paso 2Paso 2Paso 2Paso 2: Escribir las semireacciones con los elementos que cambian de

número de oxidación, indicando al que se oxida y al que se reduce.

Paso 3Paso 3Paso 3Paso 3: Escribir sobre la flecha el número de electrones ganados y perdidos

y balancear el número de átomos en la semireacción.

El número de átomos en las semireacciones está balanceado, porque

tiene el mismo número de átomos en ambos lados.

Paso 4Paso 4Paso 4Paso 4: Balancear el número de electrones ganados y perdidos

multiplicando por el número entero más pequeño que los iguale.

Paso 5Paso 5Paso 5Paso 5: Colocamos los coeficientes en el compuesto correspondiente y

balanceamos por inspección el resto de los elementos.

Note que al balancear el resto de los elementos hay necesidad de agregar al agua un coeficiente 2.

Ejemplo 2Ejemplo 2Ejemplo 2Ejemplo 2

Paso 1Paso 1Paso 1Paso 1



Como en ambas semireacciones hay dos átomoshay dos átomoshay dos átomoshay dos átomos, el número de el número de el número de el número de

electrones se multiplica por dos. electrones se multiplica por dos. electrones se multiplica por dos. electrones se multiplica por dos. Cada átomo de yodo pierde 5 electrones x 2 =

10 electrones y cada átomo de cloro gana un electrón x 2 = 2 electrones.


Ajuste redoxAjuste redoxAjuste redoxAjuste redox


Ajuste por inspección.Ajuste por inspección.Ajuste por inspección.Ajuste por inspección.







Hay casos en los cuales, el mismo elemento se reduce y se oxida.

Este fenómeno se conoce como dismutacióndismutacióndismutacióndismutación.

Paso 5Paso 5Paso 5Paso 5 Al poner los coeficientes como el elemento es el mismo sumamos los

coeficientes 5 +1 = 6 6 6 6 y este será el coeficiente del Cl2.

EJERCICIO EJERCICIO EJERCICIO EJERCICIO 1 1 1 19999

Balancee las siguientes ecuaciones por el método redox, indicando el

elemento que se oxida, el que se reduce, el agente oxidante y el agente

reductor.

TAREA TAREA TAREA TAREA 22221111

Balancee las siguientes ecuaciones por el método redox, indicando el

elemento que se oxida, el que se reduce, el agente oxidante y el agente

reductor. Envíe al correo del profesor las ecuaciones balanceadas junto con

la información solicitada y entregue sus procedimientos la próxima clase

5. CAMBIO ENERGÉTICOS EN LAS 5. CAMBIO ENERGÉTICOS EN LAS 5. CAMBIO ENERGÉTICOS EN LAS 5. CAMBIO ENERGÉTICOS EN LAS REACCIONESREACCIONESREACCIONESREACCIONES QUÍMI QUÍMI QUÍMI QUÍMICASCASCASCAS

5.1 Ecuaciones termoquímicas5.1 Ecuaciones termoquímicas5.1 Ecuaciones termoquímicas5.1 Ecuaciones termoquímicas

En cualquier reacción química hay una cantidad de energía

involucrada. Esta energía puede producirse en la reacción o bien, ser

necesaria para que la reacción se lleve a cabo. En base a esto, las

reacciones químicas se clasifican en dos grupos:

�� Reacciones exotérmicasReacciones exotérmicasReacciones exotérmicasReacciones exotérmicas: Liberan energía

�� Reacciones endotérmicasReacciones endotérmicasReacciones endotérmicasReacciones endotérmicas: Absorben energía

En una ecuación termoquímicaecuación termoquímicaecuación termoquímicaecuación termoquímica, la cantidad de energía se expresa

como parte de los reactivos, o en los productos según sea el tipo de

reacción. EEEEn las en las en las en las exotérmicasxotérmicasxotérmicasxotérmicas, como la energía se libera, éstaéstaéstaésta forma parte de forma parte de forma parte de forma parte de

los productoslos productoslos productoslos productos, y en las endotérmicasen las endotérmicasen las endotérmicasen las endotérmicas, que absorben energía, éstaéstaéstaésta forma forma forma forma

parte de los reactivosparte de los reactivosparte de los reactivosparte de los reactivos.

La cantidad de calor se mide en kilojoules (kJ)kilojoules (kJ)kilojoules (kJ)kilojoules (kJ) o en kilocarlorías (kcal),kilocarlorías (kcal),kilocarlorías (kcal),kilocarlorías (kcal),

aunque es más común los kJ. Las kcal son más utilizadas en las cantidades

de energía que aportan los alimentos.

Ejemplos:

5.2 Entalpías de reacción5.2 Entalpías de reacción5.2 Entalpías de reacción5.2 Entalpías de reacción

La entalpíaentalpíaentalpíaentalpía de reacción de reacción de reacción de reacción es una propiedad que se define como la la la la

cantidad de calorcantidad de calorcantidad de calorcantidad de calor que se libera o se absorbe que se libera o se absorbe que se libera o se absorbe que se libera o se absorbe en una reacción química a

presión constante.

La entalpía de reacción, es la diferencia de la energía química entre

productos y reactivos. Lo más importante no es la cantidad de energía que

tienen productos y reactivos por sí mismos, sino el cambio de energía que

se lleva a cabo en la reacción. Este cambio se conoce como entaentaentaentalpíalpíalpíalpía de de de de

reacciónreacciónreacciónreacción, que se representa con ∆∆∆∆HHHH.

∆∆∆∆HHHH = La = La = La = La sumasumasumasuma de las entalpías de de las entalpías de de las entalpías de de las entalpías de los los los los productos productos productos productos MENOSMENOSMENOSMENOS la la la la sumasumasumasuma de las de las de las de las

entalentalentalentalpías pías pías pías de de de de los los los los reactivosreactivosreactivosreactivos.

En las reacciones exotérmicasreacciones exotérmicasreacciones exotérmicasreacciones exotérmicas, las entalpías de los productos son más

pequeñas que las de los reactivos, por lo que el ∆Η∆Η∆Η∆Η es un número negativonegativonegativonegativo.

Para el ejemplo de reacción exotérmica mostrado anteriormente, se

expresaría de la siguiente manera:

En el caso de las endotérmicasendotérmicasendotérmicasendotérmicas, el ∆∆∆∆HHHH es positivopositivopositivopositivo porque la energía de

los productos es mayor que la de los reactivos y se expresaría así:

Ambas formas de expresar las ecuaciones termoquímicas son

correctas.


Identifique las siguientes reacciones termoquímicas escribiendo en el

paréntesis (EXEXEXEX) si es exotérmico o (ENENENEN) si es endotérmica.


Identifique las siguientes reacciones termoquímicas escribiendo en el

paréntesis (EXEXEXEX) si es exotérmico o (ENENENEN) si es endotérmica.

6666. VELOCIDAD DE REACCIÓN. VELOCIDAD DE REACCIÓN. VELOCIDAD DE REACCIÓN. VELOCIDAD DE REACCIÓN

La Cinética QuímicaCinética QuímicaCinética QuímicaCinética Química es una parte de la Química que estudia la

velocidad de las reacciones químicas velocidad de las reacciones químicas velocidad de las reacciones químicas velocidad de las reacciones químicas y los factores que la modifican.

6.1 Teor6.1 Teor6.1 Teor6.1 Teoría de las colisionesía de las colisionesía de las colisionesía de las colisiones

Para que una reacción química se lleve a cabo, es necesario:

�� Que los átomos, moléculas o iones presentes en la reacción

choquen.

�� Que se acerquen con la orientación (geometría molecular)

adecuada, para que se formen los productos.

�� El choque entre los átomos, moléculas o iones debe tener una

energía mínima adecuada.

OrientaciónOrientaciónOrientaciónOrientación .- Se refiere a la posición relativaposición relativaposición relativaposición relativa de las partículas, unas con

respecto a otras. Cuándo los átomos, moléculas o iones que chocan son

iguales, este aspecto no importa mucho, pero no así cuando las especies

reaccionantes son diferentes.

Ejemplos:

Cuando dos átomos de hidrógeno reaccionan su orientación no es

importante ya que son iguales.

Consideremos ahora la siguiente reacción química:

Burns, Ralph. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 2ª Edición, México, Prentice Hall, 1996.

Para que esta reacción ocurra es necesario que la orientación permita

que uno de los átomos del oxígeno del NO2, choque con el carbono del CO.

Cualquier otra orientación no tendrá efecto, y la reacción no se llevará a

cabo.

EnergíaEnergíaEnergíaEnergía dededede activaciónactivaciónactivaciónactivación....----Otro factor importante en la colisión de las partículas

es la energía de activaciónenergía de activaciónenergía de activaciónenergía de activación. Aún cuando la orientación sea la adecuada, si el

choque es suave y no tiene la suficiente energía, la reacción no se lleva a

cabo.

La energía de activación energía de activación energía de activación energía de activación es la energía cinética mínima que las

partículas deben tener para que la colisión sea efectiva. La energía de

activación se abrevia como EEEEAAAA y depende de cada reacción. Las reacciones

que se llevan a cabo casi instantáneamente, tiene EEEEAAAA pequeña pero

aquellas que se llevan a cabo lentamente tiene una alta EEEEA.A.A.A..

Por ejemplo, la oxidación de la glucosa que es una reacción

exotérmica, y tiene una EEEEA A A A relativamente pequeña en comparación con la

fotosíntesis, su reacción inversa, que es un reacción endotérmica que utiliza

la energía de la luz solar para llevarse a cabo.

6.2 Factores que afectan la cinética de una reacción6.2 Factores que afectan la cinética de una reacción6.2 Factores que afectan la cinética de una reacción6.2 Factores que afectan la cinética de una reacción

�� TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura.-

Un aumento en la temperatura favorece la velocidad de reacciónaumento en la temperatura favorece la velocidad de reacciónaumento en la temperatura favorece la velocidad de reacciónaumento en la temperatura favorece la velocidad de reacción. Este

aumento se explica en términos de la energía cinética.

La energía cinéticaLa energía cinéticaLa energía cinéticaLa energía cinética de las partículas de las partículas de las partículas de las partículas aumenta con la temperatura aumenta con la temperatura aumenta con la temperatura aumenta con la temperatura, por

lo tanto aumenta la frecuencia de colisionesaumenta la frecuencia de colisionesaumenta la frecuencia de colisionesaumenta la frecuencia de colisiones, lo cual favorece que se lleven a

cabo más colisiones efectivas. Además como la energía cinética de las

partículas que chocan es mayor, es más fácil que alcancen la energía de

activación necesaria para que con la orientación adecuada, la reacción se

lleve a cabo.

�� Concentración de los reactivosConcentración de los reactivosConcentración de los reactivosConcentración de los reactivos

Entre mas átomos, moléculas o iones estén presentes en los

reactivos, el número de colisiones aumentará y con esto, la probabilidad de

que se lleven a cabo colisiones efectiva.

Por ejemplo, en la reacción de azúcar con agua en un medio ácido, si

se duplica la concentración de azúcar, la velocidad de la reacción también

se duplica.

�� CatalizadoresCatalizadoresCatalizadoresCatalizadores

Los catalizadorcatalizadorcatalizadorcatalizadoreseseses son sustancias que modifican la velocidad de las

reacciones, pero sin consumirse en ella.

Hay reacciones que son muy lentas, o que serían prácticamente

imposibles de realizar sin un catalizador. Un claro ejemplo de ésto son las

reacciones bioquímicas que se llevan a cabo en nuestro organismo. Muchas

de estas reacciones están catalizadas por las enzimas, que son

catalizadores biológicos.

Los catalizadores generalmente actúan reduciendo la energíareduciendo la energíareduciendo la energíareduciendo la energía de de de de

activaciónactivaciónactivaciónactivación necesaria para que la reacción se lleve a cabo.

6.3 Consumo e impacto ambiental6.3 Consumo e impacto ambiental6.3 Consumo e impacto ambiental6.3 Consumo e impacto ambiental

“Somos huéspedes en un planeta llamado “Somos huéspedes en un planeta llamado “Somos huéspedes en un planeta llamado “Somos huéspedes en un planeta llamado TTTTierra”.”ierra”.”ierra”.”ierra”.”

La química ambiental básicamente se relaciona con los aspectos

químicos de aquellos problemas o situaciones creados por los seres

humanos y que afectan el ambiente natural del planeta, por ejemplo: ozono

urbano, smog, lluvia ácida, gases de invernadero, insecticidas, metales

pesados, aguas contaminadas, basura, química verde, etc.

Todos estos problemas son mencionados con mucha frecuencia en

todos los medios, los problemas son serios, las consecuencias..... nefastas.

Hay alteraciones que pasan desapercibidas, pero al incrementarse,

con el tiempo sus efectos son perceptibles por ejemplo: pequeños cambios

en el subsuelo, especies de bacterias que desaparecen, bajas

concentraciones de contaminantes, plantas medicinales que ya no se

encuentran y que no alcanzamos a conocer, etc.

Es común ahora encontrar el término impacto ambiental y en su forma

mas simple llamamos impacto ambiental a las consecuencias provocadas

por cualquier acción que modifica un ecosistema, a todos los individuos que

lo forman o a unos pocos.

Esta modificación puede no ser negativa o positiva, intencionada o no

intencionada, suave o agresiva, pero produce un cambio. La evaluación de

estos factores es importante para prevenir o remediar los cambios.

Un pequeño e imperceptible cambio ahora puede ser un desastre en el

futuro.

Los estudios de impacto ambiental tienen por objeto valorar

cuantitativamente el grado en que se afecta o afectará al ambiente debido a

las modificaciones a los ecosistemas.

Por ejemplo, un contaminante que es arrojado a un lago puede

provocar la muerte de todos los peces, lo cual se observa fácilmente, o

puede ser que solo afecte a una porción de ellos en su genética, por lo que

será probable que los nuevos que nazcan sean más débiles o que tengan

alteraciones que les ocasionen debilidad o imposibilidad de reproducirse.

Poco a poco observaremos que ese lago se muere, lo cual no ocurre

bruscamente.... pero sucede.

Es imperativo el estudio de las modificaciones en el ambiente por lo

que es indispensable desarrollar estrategias científicas, reunir recursos y

expertos para proponer soluciones y acciones tendientes a remediar las

consecuencias y evitar desastres.

Estos estudios llamados de impacto ambiental relacionan entre si

cinco aspectos importantes:

� Fundamentos ecológicosFundamentos ecológicosFundamentos ecológicosFundamentos ecológicos (las reglas del juego, las reglas de la

naturaleza).

� ConocimientosConocimientosConocimientosConocimientos (recursos de áreas diversas de la ciencia).

� InvestigaciónInvestigaciónInvestigaciónInvestigación (estrategias para observar y analizar bajo

metodología científica las causas de los problemas y sus

consecuencias)

� EvaluaciónEvaluaciónEvaluaciónEvaluación ( necesaria para proponer soluciones adecuadas)

� AcciónAcciónAcciónAcción (la solución puesta a prueba).

Es cierto que las sustancias químicas son la parte central del

problema, pero la Química interviene en las soluciones, por ejemplo:

Problemas como la contaminación del agua, la lluvia ácida, el efecto

invernadero, algunas especies en vías de extinción, etc. son provocados por

el manejo irresponsable de los residuos. Pero por otro lado la Química es la

parte fundamental de las respuestas y alternativas de solución a esos

mismos problemas.

El conocimiento y control del centro químico de los problemas

ambientales actuales, llevará a nuestra sociedad científica a proponer

soluciones que nos conducirán a una visión más positiva de nuestro

futuro.

Es importante que todos estos estudios conduzcan a un desarrollo

sustentable de los recursos naturales, es decir que nos enseñen a

desarrollar y conservar lo que tenemos para las futuras generaciones.

Usamos irracionalmente nuestros recursos, las ciudades crecen, la

población aumenta, los bosques disminuyen, ¡NOS ESTAMOS

QUEDANDO SIN RECURSOS PARA EL FUTURO, se requieren

soluciones y planes AHORA!

6.3.1 Desarrollo sustentable6.3.1 Desarrollo sustentable6.3.1 Desarrollo sustentable6.3.1 Desarrollo sustentable Tomado de: http://www.ecopibes.com/educadores/sustentable.htm

El término Desarrollo SustentableDesarrollo SustentableDesarrollo SustentableDesarrollo Sustentable fue utilizado por primera vez en el

documento Nuestro Futuro Común en 1987. La Comisión Brundtland,

elaboradora del Informe, detectó que no se podía hablar de ambiente ni de

desarrollo separadamente puesto que son un mismo desafío, “no pueden

ser tratados separadamente por instituciones y políticas fragmentadas” y “se

encuentran vinculados en un sistema complejo de causa y efecto”.

El Desarrollo Sustentable no es un plan de acción detallado ni una

receta que debe seguirse ciegamente. No hay una única solución porque

cada lugar en cada momento deberá encontrar la propia dependiendo de

sus recursos humanos, naturales y económicos. Es simplemente una

estrategia de desarrollo distinta que irá buscando su factibilidad en la

medida en que avanzamos hacia ella.

El desarrollo sustentable implica el progreso simultáneo y

balanceado en tres dimensiones completamente interdependientes entre

las cuales se establecen vínculos tan estrechos que es prácticamente

imposible que acciones adoptadas en una de ellas no afecten a las

demás.

SOCIEDAD + ECONOMÍA + AMBIENTE = DESARROLLO SUSTENTABLESOCIEDAD + ECONOMÍA + AMBIENTE = DESARROLLO SUSTENTABLESOCIEDAD + ECONOMÍA + AMBIENTE = DESARROLLO SUSTENTABLESOCIEDAD + ECONOMÍA + AMBIENTE = DESARROLLO SUSTENTABLE

Son múltiples los vínculos que pueden encontrarse. Para mencionar

tan sólo algunos: el crecimiento económico depende de la sociedad que

provee los recursos humanos y de capital necesarios para la producción; es

la sociedad también la que determina los patrones de consumo que inciden

sobre las decisiones que adoptan las empresas; asimismo dicho crecimiento

modifica los intereses y características de la población; el ambiente recibirá

los residuos sólidos, líquidos y gaseosos que la sociedad genere; la

producción dependerá de la disponibilidad de recursos naturales; etc.

Ya no es aceptable una medida que aumente el crecimiento

económico si destruye el ambiente o genera mayor desigualdad social

porque sabemos que es ese ambiente es el que deberá proveer de

recursos en los años venideros y esa es la sociedad que brindará mano

de obra y consumirá lo producido.

Es posible lograr que estas tres dimensiones avancen progresiva y

equilibradamente pero es necesario que comencemos hoy por tomar

nosotros mismos decisiones sustentables.

Si bien es mucho lo que desconocemos, también es mucho lo que

sabemos de los sistemas naturales, sociales y económicos. Si deseamos

verdaderamente el desarrollo sustentable debemos comenzar hoy por tomar

decisiones sistémicas cuyas consecuencias sean consideradas plenamente

El desafío más grande del desarrollo sustentable es convencer a los

países subdesarrollados de no seguir el mismo camino que los

“desarrollados” porque los recursos de la Tierra no alcanzan para

semejantes niveles de consumo.

Pero también debemos convencer a los "desarrollados” de que su

estilo de desarrollo tampoco es sustentable y que ellos también deben

replantearse su futuro. Por eso decimos que el desarrollo sustentable es

una asignatura pendiente tanto para unos como para otros y sólo puede

lograrse mediante el trabajo conjunto y la cooperación.

El concepto de desarrollo sustentable implica la necesidad de cultivar

la solidaridad intrageneracional (entre los miembros de una misma

generación). Al hablar de un desarrollo para todos necesariamente debemos

mirar a nuestro alrededor y pensar en la satisfacción de las necesidades de

los demás. Por lo cual surge aquí la necesidad por el ejercicio de virtudes

que no se encuentran verdaderamente valoradas en nuestra sociedad

Uno de los desafíos más grandes es proteger los derechos de los que

carecen de voz, como las generaciones futuras, y asegurar que sus

intereses sean tenidos en cuenta en la toma de decisiones.

6.3.2 Riesgos de la ciencia y la tecnología6.3.2 Riesgos de la ciencia y la tecnología6.3.2 Riesgos de la ciencia y la tecnología6.3.2 Riesgos de la ciencia y la tecnología

La cienciacienciacienciaciencia es un conjunto de conocimientos organizados a los que se

ha llegado mediante el uso del método científico, mientras que la tecnologíatecnologíatecnologíatecnología,

es la aplicación de dichos conocimientos.

“Ahora enfrentamos muchos problemas cuyas soluciones dependen de la

ciencia.

Prácticamente a diario leemos u oímos acerca de historias sobre

• El desarrollo de una vacuna contra el Sida

• Prohibir el uso de herbicidas y pesticidas

• Análisis de ADN para determinar enfermedades genéticas, identificar a

padres biológicos o a un criminal en el lugar del crimen

• Eliminar el asbesto de los edificios públicos

• Eliminar el plomo del agua potable

• El peligro del radón en los hogares

• El calentamiento global

• El agujero en la capa de ozono

• Riesgos para la salud asociados con el café, alcohol, margarina,

grasas saturadas y otros elementos

• Quema de los bosques de lluvias tropicales y su efecto en la ecología

global

• Riesgos de salud por el tabaco.

¿Cuáles de estos riesgos representan un verdadero peligro para nosotros y

cuáles son menos amenazantes? Estos problemas persistirán durante

muchos años, y otros nuevos se añadirán a la lista. En donde vivamos y en

lo que nos ocupemos, todos y cada uno estamos expuestos diariamente a

sustancias químicas y peligrosos químicos. Lo que debemos preguntar es:

¿son los riesgos superiores a los beneficios?

La evaluación de los riesgos es un proceso que conjunta a

profesionales de los campos de la química, biología, toxicología y

estadística para evaluar el riesgo asociado con la exposición a cierta

sustancia química. La evaluación del riesgo incluye la determinación de la

probabilidad y severidad de la exposición. Una vez hecho esto, se

establece una estimación general del riesgo. Se han llevado a cabo

estudios para demostrar cómo se perciben varios riesgos. Esta percepción

depende de factores muy interesantes. Riesgos voluntarios, como fumar o

volar, se aceptan mucho más fácilmente que los involuntarios, por ejemplo,

los herbicidas en las manzanas o el asbesto de los edificios. Las personas

llegan a la conclusión de que todo lo “sintético” es malo, en tanto que

cualquier cosa “orgánica” es buena. La evaluación de los riesgos puede

proporcionar información sobre el grado de riesgo, pero no si el compuesto

químico es “seguro”. La seguridad es un juicio cualitativo basado en

muchos factores personales, como creencias, preferencias, beneficios y

costos.

Una vez evaluado un riesgo, lo siguiente es manejarlo. Esto incluye

ética, economía y equidad, así como gobierno y políticas. Por ejemplo,

algunas cosas que los científicos perciben como de bajo riesgo (como el

asbesto en los edificios), el público en general los clasifica como de alto

riesgo. Esta inconsistencia puede dar como resultado el gasto de millones

de dólares para librarnos de una amenaza mucho menor de lo que

considera el público.

El manejo de los riesgos comprende juicios de valor que integran

aspectos sociales, económicos y políticos. Estos riesgos deben

confrontarse con los beneficios de nuevas tecnologías y nuevos productos

que sustituirán el viejo problema. Usamos tanto evaluación como manejo

de riesgo para decidir si compramos cierto producto (digamos un pesticida),

tomamos cierto medicamento (un analgésico) o comemos ciertos alimentos

(hot dogs). Debemos estar conscientes de que nunca podremos eliminar

todos los riesgos. Nuestra meta es reducir al mínimo los riesgos

innecesarios y tomar decisiones responsables considerando los riesgos

necesarios.

Las teorías y modelos usados para evaluar riesgos se basan en

presunciones y por consiguiente contienen incertidumbres. Al mejorar tu

comprensión de los conceptos de química, tendrás mayor capacidad para

entender las posibilidades y limitaciones de la ciencia. Después podrás

cuestionar inteligentemente el proceso de evaluación de riesgos y tomar

decisiones para una mejor comprensión de nuestro mundo y nuestras

responsabilidades con los demás”. (1)

(1) Hein, M., Arena, Susan. Fundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de QuímicaFundamentos de Química. 10ª. Edición, México, Thomson Editores, 2001.

TAREATAREATAREATAREA 23 23 23 23

Lea con atención los dos textos mostrados a continuación y elabore en

una cuartilla, una lista de beneficios y otra de riesgos del uso de la energía

nuclear y redacte una opinión a este respecto. Envíe su trabajo al correo

electrónico de su profesor.

Energía nuclear: retos y opciones Los tiempos actuales son emocionantes. La meta de los alquimistas de

transformar un elemento en otro ha sido alcanzada mediante la aplicación de

principios científicos. Hoy en día se sintetizan toneladas de plutonio (número

atómico, Z = 94), se producen kilogramos de neptunio (Z = 93), americano (Z = 95),

y curio (Z = 96), y se prepara miligramos de berkelio (Z = 97) y einstenio (Z = 99).

Estos elementos nuevos se utilizan en medicina, en los detectores de humo

domésticos, para impulsar vehículos espaciales y para construir bombas.

Se han puesto en libertad fuerzas fantásticas de la naturaleza. Se han utilizado

bombas con fines destructivos. Se genera energía eléctrica mediante reactores

nucleares. La ciencia y los científicos han participado intensamente en todo ello.

Con todo, es difícil creer que el mundo sería un lugar mejor si no se hubiera

descubierto los secretos del núcleo atómico. Una razón es que se han salvado más

vidas gracias a la energía nuclear que las que han destruido las bombas nucleares, y

no se han utilizado bombas nucleares con fines bélicos desde 1945. Quizá es el

terror de un holocausto nuclear, más que ninguna otra cosa, lo que ha impedido la

Tercera Guerra Mundial.

Las centrales nucleoeléctricas no han resultado ser la solución última de todos

nuestros problemas de energía, como alguna vez se predijo. No obstante, la fisión

nuclear sigue siendo, pese a numerosos problemas, una de las mejores fuentes

sustitutivas de energía, y puede proveernos de energía hasta bien entrado el siglo

XXI. Por encima de todo, la energía nuclear nos ofrece más opciones, pero éstas

traen consigo responsabilidades aún mayores. ¿Podremos manejarlas?

Bibliografía: Hein, M., Arena, Susan. Fundamentos de Química. 10ª. Edición, México, Thomson Editores, 2001.

Energía nucleoeléctrica: no hay respuestas fáciles

Las centrales nucleoeléctricas ofrecen una gran ventaja con respecto a las

centrales termoeléctricas que queman hulla y petróleo: no contaminan el aire con

hollín, cenizas volátiles, dióxido de azufre y otras sustancias químicas que

contribuyen a la lluvia ácida. Sin embargo, las centrales nucleoeléctricas tienen

también ciertas desventajas.

1. El reactor debe contar con un grueso blindaje para proteger al personal que lo

maneja.

2. El combustible fisionable es escaso y costoso. Las reservas de MENA de

uranio de alta calidad son limitadas.

3. Con el tiempo es necesario reponer las barras de combustible porque el

combustible se agota y se acumulan en ellas productos de fisión que absorben

neutrones. La intención original era que estas barras de combustible agotadas

se enviasen a instalaciones reprocesadotas donde se podría separa el

combustible residual de los desechos radiactivos, pero ha habido una oposición

considerable por parte de la opinión pública hacia la construcción de este tipo

de instalaciones. Por ahora las barras de combustible agotadas se guardan en

los terrenos del reactor, pero esto no puede continuar por tiempo indefinido.

4. La eliminación de los productos de fisión radiactivos plantea un serio problema.

Colocarlos en pozos profundos o minas o sepultarlos en el mar no hace sino

demorar la resolución del problema. ¿Tenemos derecho a legar a nuestros

descendientes un problema con el que tendrán que luchar durante 10 000 años?

5. El calor residual de las centrales nucleoeléctricas calienta el ambiente. Este

efecto se conoce como contaminación térmica. El problema, sin embargo, no es

privativo de las centrales nucleares; todas las centrales que consumen

combustibles fósiles también general contaminación térmica.

6. Las centrales nucleoeléctricas emiten cierta radiactividad en el ambiente, no

importa con cuanto cuidado hayan sido construidas. Quienes apoyan el uso de

energía nuclear afirman que la cantidad es insignificante; otros alegan que toda

exposición es peligrosa. (La combustión de la hulla también libera unas 700

toneladas de uranio y 1800 toneladas de torio en la atmósfera, según el EPA.)

7. Existe la posibilidad de que ocurra un accidente de gran magnitud, no de una

explosión nuclear, en una central nucleoeléctrica. Un accidente de esta

naturaleza podría emitir al menos cierta radiactividad en las zonas circundantes.

La controversia en torno a casi todos estos puntos es considerable, y unos

científicos están a favor y otros en contra. Aunque quizá estén de acuerdo con

respecto a los resultados de las investigaciones en el laboratorio, es evidente

que no coinciden en lo que es mejor para la sociedad.

El temor del público ante la energía nuclear se intensificó a causa de la fusión del núcleo del reactor soviético de Chernobyl, Ucrania. Ese reactor no contaba con el edificio de contención de concreto armado que obligadamente deben tener todos los reactores de energía nuclear en Estados Unidos.

Bibliografía: Hein, M., Arena, Susan. FuFuFuFundamentos de Químicandamentos de Químicandamentos de Químicandamentos de Química. 10ª. Edición, México, Thomson Editores, 2001.

RESPUESTAS A EJERCICIOS SELECCIONADOSRESPUESTAS A EJERCICIOS SELECCIONADOSRESPUESTAS A EJERCICIOS SELECCIONADOSRESPUESTAS A EJERCICIOS SELECCIONADOS

EEEEjercicio # 10jercicio # 10jercicio # 10jercicio # 10


Óxido de cobalto II CoO Co2+ O2- Óxido metálico

Trióxido de azufre SO3 S6+ O2- Anhídrido (óxido no metálico)

Óxido de hierro III Fe2O3 Fe3+ O2- Óxido metálico (óxido no metálico)

Dióxido de nitrógeno NO2 N4+ O2- Anhídrido (óxido no metálico)

Trióxido de renio ReO3 Re6+ O2- Anhídrido (óxido no metálico)

Óxido de cobre I Cu2O Cu1+ O2- Óxido metálico

Dióxido de azufre SO2 S4+ O2- Anhídrido (óxido no metálico)

Pentóxido de dimanganeso

Mn2O5 Mn5+ O2- Anhídrido (óxido no metálico)

Ejercicio # 11Ejercicio # 11Ejercicio # 11Ejercicio # 11


compuesto

Hidruro de plata AgH Ag1+ H1– Hidruro metálico

Trihidruro de fósforo PH3 P3+ H1- Hidruro neutro

Ácido sulfhídrico H2S H1+ S2- Hidrácido

Tetrahidruro de carbono CH4 C4+ H1– Hidruro neutro

Hidruro de cobalto II CoH2 Co2+ H1– Hidruro metálico

Ácido bromhídrico HBr H1+ Br1– Hidrácido

Hidruro e magnesio MgH2 Mg2+ H1- Hidruro metálico

Ácido selenhídrico H2Se H1+ Se2- Hidrácido

v. reacción química v. reacción química

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