quimica general (ii bimestre abril agosto 2011)

Materia: QUÍMICA

Escuela de Ciencias Biológicas y Ambientales

Docente: Ing. José Miguel Guamán

Bimestre: II Bimestre

Abril – Agost0 2011

Carrera: GESTION AMBIENTAL

REACCIONES

QUIMICAS

“Proceso mediante el cual las sustancias sufren cambios fundamentales de identidad”

Sustancias reaccionantes → Productos de la reacción

2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O

CaC2 (s) + 2 H2O (l) Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g)

BALANCEO DE ECUACIONES QUIMICAS

Saber las fórmulas, escribirlas correctamente.

Asignar coeficientes. LOS SUBINDICES NO DEBEN

SER ALTERADOS

Escoger el método adecuado.

2 H2O 2 H2 + O2

Coeficientes

Subíndices

• Oxido-Reducción

Oxidación: Pérdida de electrones, ganancia de valenciaReducción: Ganancia de electrones, pérdida de valencia

ESCALA DE OXIDACIÓN- REDUCCIÓN

Cl2 + HBr Br2 + HCl 2

Cl2 HCl se reduce en 1

HBr Br2 se oxida en 1

0 -1

- 1 0

AGENTE OXIDANTE: es la sustancia capaz de oxidar a otra, con lo que ésta se reduce AGENTE REDUCTOR: es la sustancia capaz de reducir a otra, Por lo que ésta se oxida

H2O + HMnO4 + HClO2 MnO2 + HClO4 + H2O

+1 -2 +7 -2+3 +4 -2 +7 -2 -2 +1-2

Reduce: :

Oxida: Oxida

3e- x 1 átomo = 3e-

4e- x 1 átomo = 4e-

4 4

32 43

AGENTE OXIDANTE: HMnO4 AGENTE REDUCTOR: HClO2

+1 +1+1

TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS

Síntesis: A + B AB

2Na (s) + Cl2 (g) 2 NaCl (s)

+

TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS

Descomposición: AB A + B

2H2O (l) 2H2 (g) + O2 (g)

TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS

Sustitución Simple: A + BC AC + B

Mg (s) + Cu2SO4 (s) MgSO4(s) + Cu2 (s)

+ +

Sustitución Doble: AB + CD AD + CB

Identifique…………………

2NaOH (ac) + CuCl2 (ac) 2NaCl(ac) + Cu(OH)2 (s)

ESTEQUIOMETRIA

RAZONES MOLARES

Paso 1: escriba la reacción utilizando símbolos químicos.

NO + O2 → NO2

Paso 2: iguale la ecuación química.

2 1 2

CÁLCULOS DE MOL A MOL

¿Cuántos moles de H2O se producen cuando se queman 2,72 moles de H2 en un exceso de O2?

H2 + O2 → 2 H2O 2

Utilice el factor estequiométrico o la relación de moles en una ecuación:

2,72 mol H2 × = 2,72 mol H2O2 mol H2O

2 mol H2

CONVERSIONES MOL - GRAMO

Para convertir en moles (n) los gramos (m) de cualquier sustancia sólo hay que dividir por la masa molecular (M) de dicha sustancia:

¿Cuántos moles hay en 24.5 g de (H2SO4)? Ya sabemos que el peso molecular es de 98 g/mol:Rta= 0.25 mol de H2SO4

CALCULOS DE REACTIVO LIMITANTE

El reactivo que se consume totalmente durante la reacción, la reacción tendrá lugar hasta que se

consuma éste, quedando el otro (u otros) reactivos en exceso

Rendimiento Teórico (Rt): cantidad máxima que la reacción es capaz de producirRendimiento Real (Rr): cantidad de producto que realmente se obtiene en laboratorio.Rendimiento Porcentual: Rr/Rt x 100

SOLUCIONES

Son mezclas homogéneas de dos o más sustancias que intervienen en proporciones

variables.

FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD

EXPRESIONES DE CONCENTRACION

Porcentaje: (w/w, w/v, v/v)– Son los gramos de soluto que hay en 100 g o 100

ml de disolución – Usualmente se usa en reactivos comerciales.– Las unidades de masa deben ser las mismas en

ambas partes de la ecuación.

% ( / )tan

p pm asa de subs cia

m asa to ta l 100

EXPRESIONES DE CONCENTRACION

Molaridad– Es el número de moles de soluto en un litro de

disolución– Normalidad– Es el número de equivalentes gramos de soluto en

un litro de disolución.

VELOCIDAD DE REACCION

Y EQUILIBRIO CONSTANTE

FACTORES QUE AFECTAN LA V.R.

– La temperatura.

– La concentración de los reactantes

– La presencia de catalizadores

– La naturaleza de los reactantes.

Las reacciones químicas pueden ser:

Ocurren hasta consumir el reactivo limitante (si lo hay). La flecha apunta hacia la derecha.

2 Mg + O2 2 MgO

Los productos formados reaccionan regenerando las sustancias originales

directa entre A y B para formar C y D, y inversa entre C y D para regenerar A y B.

Irreversibles

Reversibles

H2 + I2 2 HI

2 HI H2 + I2

H2 + I2 2 HI

Equilibrio químicoCo

ncen

trac

ione

s (m

ol/l

)

Tiempo (s)

[HI]

[I2]

[H2]

En condiciones iníciales: cc de A y B cc de C

La V de reacc. directa = V de reacc. inversa

E. Q se lleva a cabo a T y P ctte. En recipientes cerrados.

EQUILIBRIO QUIMICO (K)

I2

H2

Para una reacción general: a A + b B c C + d D

ba

dc

cBA

DCK

Para la reacción: H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g)

22

2

C I•H

HIK

EXPRESION DE LA CONSTANTE K

Consiste en una ecuación general que representa la reacción en equilibrio.

ÁCIDOS Y BASES

ACIDOS• Tienen sabor agrio• Son corrosivos a la piel• Enrojecen ciertos colorantes• Disuelven sustancias• Atacan a los metales (Mg, Zn, Fe)

desprendiendo H2

• Pierden sus propiedades al reaccionar con las bases (OH) H+

BASES• Tienen sabor amargo• Suaves al tacto pero son

corrosivos con la piel• Dan color azul a ciertos colorantes

vegetales• Disuelven grasas (resbalosos y

jabonosos)

OH-

HCl + Mg → H2 + MgCl

HCl + KOH → H2O + KCl Ácido Base Agua Sal

TEORIA DE ARRHENIUS

A. FUERTESA. FUERTESSe ionizan totalmente en agua para formar iones hidronio

Ácido fuerte

Ácido fuerte

Ácido débil

Ácido débil

Cede fácilmente un protón

Cede con dificultad un protón

HCl, HClO4, HNO3, H2SO4

CH3COOH, H2CO3, HCN, HF

A. DÉBILESA. DÉBILES Se ionizan en pequeña proporción en solución diluida

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+

HCl+ H2O H3O+ + Cl-

ACIDOS FUERTES Y DEBILES

BASES FUERTES Y DÉBILES

Base fuerte

Base fuerte

Basedébil

Basedébil

Acepta fácilmente un protón

Acepta un protón con dificultad

NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2

NH3,C6H5NH2, CH3NH3Cl

Cuando un ácido o una base se disuelve en agua se disocia o se ioniza:

TOTALMENTE: bases FUERTES

PARCIALMENTE: bases DÉBILES

Reacciones de ácidos fuertes y bases fuertes: NEUTRALIZACION

[p.ej.: NaCl, KCl, NaNO3]

Ácido + Base Agua + Sal

HCl + NaOH H2O + NaCl H3PO4 + 3KOH 3H2O + K3PO4

H+ + OH- H2O

Disolución neutra

NEUTRALIZACIÓN

31