CIENCIAS BIOLGICAS

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TIPOS DE REACCIONES QUMICASPgina 17

I. OBJETIVOS Identificar las reacciones qumicas de acuerdo a las definiciones dadas en la complementacin terica Observar cuando ocurren dichas reacciones Diferenciar entre cambio qumico y cambio fsico Identificar el elemento que se oxida y se reduce en una reaccin redox. Escribir las ecuaciones qumicas que representan a las reacciones de los experimentos realizados. Formular conclusiones en base a la experiencia realizada

II. PRINCIPIOS TERICOSReaccin Qumica Proceso en el que una o ms sustancias los reactivos se transforman en otras sustancias diferentes los productos de la reaccin. Un ejemplo de reaccin qumica es la formacin de xido de hierro producida al reaccionar el oxgeno del aire con el hierro. Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reaccin qumica. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar segn cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reaccin qumica. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el nmero de cada tipo de tomo presente, la carga elctrica y la masa total. La importancia de dichas reacciones es notoria en muchos aspectos de la vida diaria en fenmenos tales como explosiones; procesos vitales tales como alimentacin, respiracin etc. Todas las sustancias que a diario utilizamos son o fueron producto de reacciones qumicas

CLASES O TIPOS DE REACCIONES QUMICAS:A. POR EL COMPORTACMIENTO DE LOS REACTANTES REACCIN DE COMPOSICIN O SNTESISEn las reacciones de sntesis o composicin es donde dos reactantes se combinan para formar un solo producto. Muchos elementos reaccionan con otro de esta manera para formar compuestos.Por ejemplo:2Mg(s) + O2 (g) 2MgO(s)

REACCIN DE DESCOMPOSICINEste tipo de reaccin es contraria a la de composicin o sntesis ya que en esta no se unen 2 o ms molculas para formar una sola, sino que una sola molcula se divide o se rompe para formar varias molculas ms sencillas.Por ejemplo:CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g)

REACCIN DE DESPLAZAMIENTO O SUSTITUCINEn este tipo de reaccin, un elemento libre sustituye y libera a otro elemento presente en un compuesto, su ecuacin general es: 2Kl (ac) + Cl2 2KCl (ac) + I2 (ac)

REACCIN DE DOBLE SUSTITUCIN, DOBLE DESPLAZAMIENTO O METTESISSon aquellas reacciones que se dan por intercambio de tomos entre los reactivosAB + CDAC + BD Por Ejemplo: NaOH (ac) + HCl (ac) NaCl (ac) + H2O (l)

B. POR EL COMPORTAMIENTO DEL PRODUCTO REACCIN REVERSIBLESon aquellas reacciones que se dan tanto de manera directa como de manera inversa, es decir, que las sustancias reactantes pueden volver a su estructura original.A + B C + DPor Ejemplo: FeCl3+ KSCN (ac) [Fe (SCN)] Cl2 (ac) +KCl (ac) REACCIN IRREVERSIBLESon aquellas reacciones que se dan en una sola direccin, es decir, las sustancias reactantes no pueden volver a su forma original.A + B C + DPor Ejemplo:2KClO3 (ac) 2KCl(s)+ O2 (g)

C. POR LA ENERGIA INVOLUCRADA REACCIN EXOTRMICASon aquellas reacciones en las que ocurre una liberacin o desprendimiento de energa. Por Ejemplo:C3H8 (g)+ 5O2 (g) 3CO2 (g)+ 4H2O (g) + Calor

REACCIN ENDOTRMICASon aquellas reacciones en las que ocurre una absorcin de energa.Por Ejemplo:2Mg(s) + O2 (g) + Calor 2MgO(s)

D. POR EL CAMBIO EN EL NMERO DE OXIDACION REACCIN REDOXSon aquellas reacciones en las que existe una variacin en el nmero de oxidacin de reactantes y productos.Por Ejemplo:SnCl2 (ac) + 2FeCl3 SnCl4 (ac)+ 2FeCl2 (ac) NO REDOXNo hay variacin en el nmero de oxidacin Por ejemplo:NaCl (ac) + AgNO3 (ac) AgCl (pp)+ NaNo3 (ac)

III. DETALLES EXPERIMENTALESA. Materiales

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5 tubos de prueba 1 tubo de prueba con tapa Gradilla Tubo de desprendimiento de gas Cocinilla o mechero Pisceta Fsforo Cuba de plstico

B. Reactivos

Cobre metlico (Cu) FeCl3 0,2 M H2S(ac) ZnSO4 al 5% en peso KMnO4 0,01 M HCl 2,0 M (KClO3+ MnO2) Fenolftaleina AgNO3 al 1% en peso CH3COOH 0,1 M KCl 0,1 M CaCl2 al 1% en peso Cinc en granalla(Zn) Na2CO3 0,1 N NH4OH 0,1 y 1 M K2CrO4 0,1 M Pb(NO3)2 0,1 M (NH4)C2O4 al 5% en peso Anaranjado de metilo Papel de tornasol KSCN 0,002 M CH3COOH 2,0 M H2SO4 0,1 N NaNO2 al 5% en peso

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALA. REACCIN DE DESPLAZAMIENTOi. Colocamos en un tubo de ensayo una granalla de Cinc.ii. Agregamos luego 1 mL de HCl 2,0 N, luego lo agitamos vigorosamente y dejamos en reposo.iii. Repetimos la experiencia usando CH3COOH 2,0 M. Podremos notar que de la granalla de cinc surgen una serie de burbujas que subes a la superficie. Estas burbujas son molculas de H2(g) que se adhieren a las paredes del tubo de ensayo. Segn las ecuaciones siguientes:

2HCl (ac) + Zn(s) ZnCl2 + H2 (g)

2CH3COOH (ac) + Zn(s) Zn (CH3COO)2+ H2(g)

Debido a que el HCl (cido Clorhdrico) es un cido fuerte, la reaccin se da de manera violenta, caso contrario con el CH3COOH (cido Actico) que es un cido dbil.B. REACCIN DE DOBLE DESPLAZAMIENTO O METTESISSin Precipitacini. Adicionamos en un tubo de ensayo 1 m L de Na2CO30, 1 Nii. Aadimos luego 2 gotas de indicador anaranjado de metiloiii. Notamos una coloracin amarilla debido a que el Na2CO3 es una sal bsica (pH > 7).iv. Enseguida adicionamos gota a gota 1 mL de HCl 2,0 N con agitacin y podremos apreciar que el color amarillo empieza a tornarse de un color anaranjado rosa, ello debido al HCl que es cido fuerte. Segn la ecuacinNa2CO3 + 2HCl (ac) CO2 (g)+ H2O (l)+ 2NaCl (ac)

Con PrecipitacinI. Aadimos en un tubo de ensayo 1 mL de solucin de K 2CrO40,1 M.II. Adicionamos al tubo 1 mL de solucin de Pb(NO3)20,1 M.III. Dejamos en reposo. Notamos que se forma un slido al cual llamaremos precipitado, que es un slido insoluble a la solucin en la que se encuentra o que esta sobresaturado y necesita ms solvente. Hallaremos el precipitado segn la ecuacin siguiente:K2CrO4 (ac) + Pb (NO3)2(ac) PbCrO4(s) + 2K (NO3) (ac)

C. REACCIN DE DESCOMPOSICINi. En un tubo de ensayo pirex adicionamos aproximadamente 0,2 g de la mezcla slida con 87,5% de KClO3 y 12,5% de MnO2ii. Luego instalamos los equipos tal como se muestra en el diagrama siguiente:

iii. Sumergimos en la cuba con agua un tubo de ensayo lleno de agua en posicin vertical.

iv. Procedemos a calentar el tubo conteniendo la mezcla con el mechero y enseguida la conexin de salida debe ser introducida en el tubo con agua de la cuba. Al generarse el oxgeno, desplaza el agua del mismo. La ecuacin qumica es la siguiente:2KClO3(s)+ MnO2(s)2KCl(s)+ 3O2(g)+ MnO2(s)

v. Donde el MnO2(s) es un reactivo usado como catalizador (acelera la velocidad de la reaccin y no interviene en ella).vi. VI Luego recogemos en el tubo de ensayo el gas, lo tapamos rpida y hermticamente para que este no escape. Esto nos ayudara en la siguiente experiencia.

D. REACCIN DE ADICINi. Con el tubo de la experiencia anterior conteniendo oxgeno O2 (g) destapamos cuidadosamente y agregamos una viruta de cobre previamente calentada.ii. Volvemos a tapar el tubo y notamos que la viruta empieza a aparecer manchas de color negro debido a la oxidacin provocada por el O2 (g)Segn la siguiente ecuacin: Cu(s)+ O2 (g) CuO2(s)

E. REACCIN REDOXi. Adicionamos en un tubo de ensayo 1 mL de solucin de KMnO40,01 M.ii. Agregamos luego 3 mL de agua destiladaiii. Aadimos 5 gotas de H2SO4 0,1 N y luego agregamos 1 a 2 gotas de NaNO2al5%iv. Notamos que la solucin se vuelve incolora, por lo que es difcil notar los cambios.

Se decolora despus de las gotas NaNO2

La ecuacin qumica en la siguiente:KMnO4(ac) + H2O(l)+ H2SO4(ac) + NaNO2(ac) MnSO4(ac)+ K2SO4(ac)+ KNO3(ac)+Na2SO4(ac)

F.- REACCION REVERSIBLE Se adicion en un tubo de ensayo 1ml de FeCl3 0.2M. Se aadi a este tubo 10 gotas de solucin de KSCN 0.002M. Se agit y observ la coloracin. FeCl3 + KSCN Fe(SCN)Cl2 +KClEn un principio tena coloracin amarillo xido despus de agregar el Tiocianato de Potasio se torn color rojo sangre.

Se adicion a la solucin resultante gota a gota con agitacin 10 gotas de solucin de KCl 0.1M. Se agit y observ el cambio de coloracin, como resultado del Finalmente se aadi a la solucin resultante gota a gota con agitacin 1ml de solucin de FeCl3 0.2M hasta que se restableci la coloracin inicial con lo que se demostr la reversibilidad de la reaccin:Fe (SCN) Cl2 + KCl FeCl3 + KSCN

G.- CARACTERSTICAS DE PRODUCTOSEn determinadas reacciones se pudo observar las siguientes caractersticas en los productos:1.- FORMACIN DE PRECIPITADOAMORFO Se tom en un tubo de ensayo 10 gotas de solucin de ZnSO4 al 5% en peso. Se le agreg solucin de H2S(ac) recin preparada.ZnSO4 +H2S ZnS + H2SO4Se formaron dos fases: 1 transparente y 1amarillo (espeso y maloliente).

CRISTALINO: En un tubo de ensayo se agreg 10 gotas de solucin (NH4 )2C2O4 al 5% en peso. Se adicion 10 gotas de solucin de CaCl2 al 1% en peso.(NH4)2C2O4+CaCl2 Ca (C2O4) + (NH4)2Cl2Se formaron dos fases: una blanquecina y otra blanca.

COLOIDAL: En un tubo de ensayo se adicion 5 gotas de solucin FeCl3 0.2M. Se agreg al tubo 10 gotas de solucin de NH4OH 1.0M.FeCl3 + 3NH4 (OH) Fe (OH)3 + 3NH4ClSe formaron dos fases: 1 amarillento y 1 precipitado marrn.

2.- SIN FORMACIN DE PRECIPITADOCON COLORACIN: En un tubo de ensayo se adicion 10 gotas de solucin de K2CrO4 0.1M. Luego se agreg 10 gotas de solucin de HCl 0.2M.K2CrO4 + HCl K2Cr2O7 + H2OCambia de color amarillo a anaranjado.

SIN COLORACIN: Se coloc en un tubo de ensayo 10 gotas de solucin de CH3COOH 0.1M. Se verific la acidez con un pedazo de papel de tornasol (rojo-azul). Enseguida se agreg al tubo gota a gota con agitacin una solucin de NH4OH 0.1M hasta neutralizacin. Se observ el cambio de coloracin del papel.CH3COOH+NH4 (OH) CH3COONH4 + H2OEl papel se pone azul y se forma una sal bsica. Se repiti la experiencia pero esta vez utilizando el indicador fenolftalena (2 gotas). Luego se aadi gota a gota con agitacin la solucin de NH4OH 0.1M hasta que la coloracin de la solucin final sea un rojo grosella persistente. Se compararon los resultados con el procedimiento anterior.CH3COOH+NH4 (OH) CH3COONH4 + H2OLa solucin se torna rojo grosella al estar en presencia de una solucin bsica. REACCIONES CON FORMACIN DE ION COMPLEJO En un tubo de ensayo se adicion 10 gotas de solucin de KCl 0.1M. Luego se aadi 10 gotas de solucin de AgNO3 al 1% en peso. Se agit y esper a que el precipitado sedimente. Se decant la solucin del tubo. Al tubo con el slido se agreg gota a gota con agitacin una solucin de amoniaco NH4OH 0.7M, hasta la desaparicin del precipitado. Se anot las observaciones y se identific al in complejo formado. KCl+ AgNO3 AgCl(s) + KNO3(ac)El AgCl es de color blanco luego la hacemos reaccionar con amonio formando el complejo soluble en amoniaco.AgCl + NH3 [Ag(NH3)]2Cl

V. CONCLUSIONES En sntesis podemos decir que las reacciones qumicas son de suma importancia ya que son fenmenos que vemos a diario en nuestra vida y son la base de la realizacin de las funciones vitales y las dems actividades del hombre o cualquier otro ser vivo.

Existen varios tipos de reacciones los cuales son: reaccin de combinacin, de descomposicin, de sustitucin y de doble sustitucin, todos estos muy diferentes pero cumplen la misma funcin la formacin de uno o varias sustancias y/o compuestos nuevos, los cuales pueden ser de mucha utilidad, o tambin pueden ser dainos para la naturaleza

VI. CUESTIONARIO1. Clasifique cada una de las reaccionesa. 2KBr(ac) + Cl2(ac) 2KCl + Br 2(ac) Simple desplazamiento b. NaF(ac)+ AgNO3(ac) AgF(ac)+ NaNO3(s) Mettesisc. BaCl2(ac)+ H2SO4(ac) BaSO4(pp)+ 2HCl(ac) Mettesisd. 2NaHCO3(s) Na2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g) Descomposicine. AgF(ac) + 2NH3(ac) Ag(NH3)2F(ac) Adicinf. HNO3(ac)+ H2S(ac) 2NO(g)+ 3S(s)+ 4H2O(l) Redox

2. De las ecuaciones de la pregunta 1 Cules se pueden identificar experimentalmente? Explique el procedimiento.

3. Qu papel desempea el MnO2 en la reaccin de descomposicin? El MnO2 desempea el papel de catalizador, cuyo nico fin es el de acelerar la reaccin, siendo esta una sustancia expectante (no participa en la reaccin).

4. Qu es un inhibidor y como acta en un proceso qumico? Un inhibidor es una sustancia que previene que una reaccin qumica ocurra o disminuye su velocidad de reaccin aumentando su energa de activacinCompuesto que tiene por efecto frenar o impedir algunas reacciones qumicas, como la oxidacin, la corrosin, la polimerizacin, etc.

5. Escriba la ecuacin molecular balanceada para la reaccin del Al con cido Bromhdrico.2Al(s) + 6HBr (ac) 2AlBr3 (ac) + 3H2 (g) Redox6. Prediga el resultado de las reacciones siguientes e indique a que tipo pertenecen.a. 2HBr(ac) + Ca(OH)2(ac) CaBr2(s) + 2H2O(l) Mettesisb. FeO + HClO4 7. Complete las reacciones.a. 2KBr + Cl2 2KCl + Br2 Desplazamientob. CaCl2+ H2SO4 CaSO4 + 2HCl Mettesis

VII. BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica Chang Raymond. Qumica General. Mc Graw-Hill. Mxico. http://es.wikipedia.org/wiki/Tiocianato http://html.rincondelvago.com/clases-de-reacciones-quimicas.htm