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PROCESOS QUÍMICOS CON REACIÓN

UNIDAD 4

CONCEPTOS BÁSICOSREACCIÓN QUÍMICA: es un cambio químico en el

que una o más sustancias se convierten en otras sustancias.

Tip

os

de r

eacc

iones

quím

icas

SentidoReversibles

Irreversibles

FaseHomogénea

Heterogénea

EnergíaEndotérmica

ExotérmicaCatalizador

CONDICIONES DE OPERACIÓN

Las condiciones de operación en un cualquier proceso químico, son las variables que se pueden modificar o no a las cuales se llevará a cabo dicho proceso.

Las condiciones más comunes son: T, P, V.

VELOCIDAD DE REACCIÓN

Presión Temperatura Concentración Catalizador Naturaleza de los rectivos

FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

ESTEQUIOMETRÍA

Estudia las relaciones entre las cantidades de reactivos y productos que intervienen en reacciones químicas (Brown, capítulo 3)

CONCEPTOS BÁSICOSECUACIÓN QUÍMICA Y COEFICIENTES

ESTEQUIOMÉTRICOS: Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química obedeciendo la ley de conservación de la materia. Los coeficientes en una ecuación química indican el número de moles involucrados en la reacción. Por ejemplo:

4NH3(g) + O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(l)

CONCEPTOS BÁSICOSREACTIVO LIMITANTE Y REACTIVO EN EXCESO: El

reactivo limitante es aquel reactivo que se encuentra en una cantidad menor a la necesaria para reaccionar con otro reactivo. El reactivo en exceso es aquel que se encuentra en una cantidad mayor a la necesaria para reaccionar con otro reactivo.

CONCEPTOS BÁSICOSEFICIENCIA Y RENDIMIENTO: La eficiencia (ƞ) se

expresa como porcentaje y relaciona la cantidad de reactivo que se ha convertido en el producto deseado, con la cantidad que ha sufrido una transformación química. El rendimiento de una reacción se refiere a la cantidad obtenida del producto deseado, a partir de los reactivos introducidos en un proceso químico.

CONCEPTOS BÁSICOSPUREZA: Las sustancias que se alimentan a un

reactor, generalmente no son 100% puras, se encuentran como mezclas.

EJERCICIO1. Se tiene la siguiente reacción

CaO + 2HCl → H2O + CaCl2

Si 123g de CaO al 70% de pueza reacciona con 378g de HCl al 38% de pureza:

1. ¿Qué cantidad de CaCl2 se produce?

2. Si después de un análisis de laboratorio se descubre que se obtienen 75 de CaCl2 ¿cuál es el rendimiento de la reacción?

EJERCICIO2. Se tiene la reacción 4FeS + 7O2 → Fe2O3 + 4SO2

Si reacciona 1 Ton de FeS al 90% de pureza y la reacción tiene un rendimiento del 85%

¿Qué cantidad de oxígeno se requiere para que reaccione todo el FeS?

¿Qué cantidad de productos se obtiene?

PROCESOS UNITARIOS

A diferencia de las operaciones unitarias, los procesos unitarios son aquellos en los que se llevan a cabo cambios químicos (reacciones químicas)

Combustión

Calcinación

Neutralización

Electrólisis

Hidrogenación

Fermentación

Saponificación

Pro

ceso

s U

nit

ari

os

Combustión: Reacción entre un comburente y un combustible con desprendimiento de luz o calor

Calcinación: Por calentamiento en ausencia de oxígeno, se descomponen carbonatos en óxidos metálicos, CO y CO2

Neutralización: Reacción entre un ácido y una base para formar una sal y agua

Electrólisis: Descomposición de un compuesto en sus iones por el paso de una corriente eléctrica.

Hidrogenación: Saturación de los compuestos orgánicos insaturados a partir de la reacción con H2.

Fermentación: Descomposición de azúcares o glúcidos de los alimentos por medio de enzima o microorganismos

Saponificación: Un ácido graso en presencia de una base fuerte forma una sal de ácido y un alcohol glicerol

EJERCICIOEn base al siguiente diagrama contesta lo que se

pide:

EJERCICIOa) ¿De qué tipo de proceso unitario se trata?

b) Describa las condiciones bajo las cuales se lleva el proceso

c) Escribe las ecuaciones que se llevan a cabo.

d) Calcula la cantidad de productos finales que se obtienen.