Proceso químico en el cual dos o más sustancias llamadas reaccionantes o reactivos, por efecto de un factor
energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o
compuestos…Las ecuaciones químicas son el modo de representar a las reacciones químicas…
Los productos que se obtienen de ciertos reactivos dependerán de las condiciones persistentes en la reacción química en cuestión…
Se reconocen dos grandes modelos de reacciones químicas, las reacciones ácido-base, que no presentan modificaciones en los estados de oxidación y las reacciones redox, que por el contrario sí presentan modificaciones en los estados de oxidación.
En tanto, dependiendo del tipo de productos que resulta de la reacción a las reacciones químicas se las clasifica de la siguiente manera: reacción de síntesis (elementos o compuestos simples se unen para conformar un compuesto más complejo), reacción de descomposición (el compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más simples; un solo reactivo se convierte en productos), reacción de desplazamiento o simple sustitución (un elemento reemplaza a otro en un compuesto) y reacción de doble desplazamiento o doble sustitución (los iones de un compuesto modifican lugares con los propios de otro compuesto para conformar dos sustancias diferentes).
El cambio químico
Cambios Químicos
Estos conllevan una variación en la composición de la naturaleza de la materia, es decir, a partir de una porción de material llamada reactivo, se obtiene un material distinto denominado producto, por medio de una reacción química, en la cual pueden influir diversos factores tales como la luz, presión, temperatura u otras sustancias reactivas
Por ejemplo, al dejar una barra de hierro a la intemperie durante algún tiempo (estado inicial), al término de éste, se observa que un polvo roji*zo la cubre, llamado oxido o herrumbre (estado final). Inmediatamente surge la pregunta ¿Qué ha ocurrido? Aparentemente ha habido un cambio; ¿Qué es lo que lo ha producido? Sencillamente el oxígeno del aire húmedo ha oxidado el material, el cual presenta características diferentes a las del estado inicial, pues ha perdido el color y el brillo característicos del metal.
Cambios químicos de la materia
Oxidación de un metal | La quema de juegos artificiales |
Combustión de la gasolina | La reacción del bicarbonato con vinagre |
Digestión de los alimentos | Carne quemada |
La respiración celular | Incendio de un bosque |
La fotosíntesis | Reacción de los ácidos con los carbonatos |
En los cambios químicos se producen nuevas sustancias totalmente distintas a las sustancias iniciales. Veamos por ejemplo en el caso de la combustión completa de un material como la leña, los productos finales son: dióxido de carbono (gas), vapor de agua, energía en forma de luz y calor y cenizas.
Nombre del sitio: EXPERIMENTOSFACILES.COM Año: 2017
http://www.experimentosfaciles.com/20-ejemplos-de-cambios-fisicos-y-quimicos-de-la-materia/
La ecuación química: su interpretación
Interpretación de una ecuación química
Un caso general de ecuación química sería, donde:
A, B, C, D, representan los símbolos químicos de las moléculas o átomos que reaccionan (lado izquierdo) y los que se producen (lado derecho).
a, b, c, d, representan los coeficientes estequiométricos, que deben ser ajustados de manera que sean reflejo de la ley de conservación de la masa.
La interpretación física de los coeficientes estequiométricos, si estos son números enteros y positivos, puede ser en átomos o moles:
Así, se diría de la ecuación de geometría estequiometrica se subdivide en la siguiente:
Cuando "b" átomos (o moléculas) de A reaccionan con "b" átomos (o moléculas) de B producen "c" átomos (o moléculas) de C, y "d" átomos (o moléculas) de D.
Cuando "a" moles de átomos (o moléculas) de A reaccionan con "b" moles de átomos (o moléculas) de B producen "c" moles de átomos (o moléculas) de C, y "d" moles de átomos (o moléculas) de D.
Por ejemplo el hidrógeno (H2) puede reaccionar con oxígeno (O2) para dar agua (H2O). La ecuación química para esta reacción se escribe:
El símbolo "+" se lee como "reacciona con", mientras que el símbolo "→" significa "irreversible" o "produce". Para ajustar la ecuación, ponemos los coeficientes estequiométricos.
La ecuación está ajustada o balanceada y puede ser interpretada como 2 mol de moléculas de hidrógeno reaccionan con 1 mol de moléculas de oxígeno, produciendo 2 mol de moléculas de agua.
Las fórmulas químicas a la izquierda de "→" representan las sustancias de partida, denominadas reactivos o reactantes; a la derecha de "→" están las fórmulas químicas de las sustancias producidas, denominadas productos.
Los números delante de las fórmulas son llamados coeficientes estequiométricos. Estos deben ser tales que la ecuación química esté balanceada, Es decir, que el número de átomos de cada elemento de un lado y del otro sea el mismo. Los coeficientes deben ser enteros positivos, y el uno se omite. En las únicas reacciones que esto no se produce, es en las reacciones nucleares.
Adicionalmente, se pueden agregar (entre paréntesis y como subíndice) el estado de cada sustancia participante: sólido (S), líquido (l), acuoso (Ac) O gaseoso (g). En el ejemplo del agua:
Nombre del sitio: Cepaalacelula Año: 2011
http://cepaalacelula.webnode.es/news/interpretacion-de-una-ecuacion-quimica/
El mol como unidad de medida
Hay muchas formas distintas de medir la cantidad de materia. Tradicionalmente se utiliza una unidad de masa, el kilogramo, y en función del número de veces que una porción de materia contiene al kilogramo así expresamos su cantidad de materia. Sin embargo, las sustancias son muy distintas unas de otras. Las aparentemente grandes no tienen que ser necesariamente más masivas que las más pequeñas. Depende lógicamente de la densidad de estos cuerpos.
Hoy en día sabemos que cualquier sustancia está formada por sucesivas uniones de otras partículas más pequeñas que son sus unidades constituyentes, por tanto sería lógico medir la cantidad de materia por el número de individualidades que la formen; por ejemplo podríamos ir al mercado y pedir 2 kilogramos de peras (pedimos la masa de peras que queremos), o bien pedimos una docena de peras, en ambos casos nuestra petición es coherente, (en este último caso hemos pedido las peras que queremos como una cantidad de elementos constituyentes).
Basándonos en esta última forma de medir la materia, en Química, se utiliza una unidad a la que se le llama mol. Un mol es la cantidad de materia que contiene el Número de Avogadro de partículas constituyentes. Este número es 6,023x1023. Si ese tipo de materia es un elemento químico, las partículas serán átomos; en caso de que se trate de un compuesto, las partículas serán moléculas. Esta nueva unidad que estamos definiendo hace que para las diferentes sustancias, un mol de una no tenga la misma masa en gramos o kilogramos que para otra sustancia, haciendo un pequeño símil como el anterior -no puede ser igual la masa de 100 "tuercas" que la masa de 100 "destornilladores"-, aunque en ambos casos haya el mismo número de unidades.
El problema para medir moles reside en su propio concepto: no se puede tomar un mol de una sustancia a base de contar partículas (ya sean átomos, moléculas o iones) debido a lo grande que es el Número de Avogadro y al hecho de que es imposible "coger" una de estas unidades. Por eso, en el laboratorio, para realizar cálculos se necesita encontrar una relación entre el mol y otra magnitud más fácil de medir: la masa…
Nombre del sitio: Principia Año: consulta 2017
http://www.principia-malaga.com/p/images/pdf/mol.pdf
Nombre del sitio: SlideShare Año: 2010
https://es.slideshare.net/UDOESTELI/calculo-de-moles
Ácidos y bases importantes en nuestra vida cotidiana
Cuando en una solución la concentración de iones hidrógeno (H+) es mayor que la de iones hidroxilo (OH –), se dice que es ácida. En cambio, se llama básica o alcalina a la solución cuya concentración de iones hidrógeno es menor que la de iones hidroxilo.
Una solución es neutra cuando su concentración de iones hidrógeno es igual a la de iones hidroxilo. El agua pura es neutra porque en ella [H + ] = [OH – ]. (Ver: Ionización del agua )
La primera definición de ácido y base fue acuñada en la década de 1880 por Svante Arrhenius quien los define como sustancias que pueden donar protones (H +) o iones hidróxido (OH - ), respectivamente. Esta definición es por supuesto incompleta, pues existen moléculas como el amoniaco (NH 3 ) que carecen del grupo OH - y poseen características básicas.
Una definición más general fue propuesta en 1923 por Johannes Brönsted y Thomas Lowry quienes enunciaron que una sustancia ácida es aquella que puede donar H + , exactamente igual a la definición de Arrhenius; pero a diferencia de éste, definieron a una base como una sustancia que puede aceptar protones.
Una definición más general sobre ácidos y bases fue propuesta por Gilbert Lewis quien describió que un ácido es una sustancia que puede aceptar un par de electrones y una base es aquella que puede donar ese par.
Los ácidos y las bases se caracterizan por:
Ácidos | Bases |
Tienen sabor agrio (limón, vinagre, etc). | Tiene sabor cáustico o amargo (a lejía) |
En disolución acuosa enrojecen la tintura o papel de tornasol | En disolución acuosa azulean el papel o tintura de tornasol |
Decoloran la fenolftaleína enrojecida por las bases | Enrojecen la disolución alcohólica de la fenolftaleína |
Producen efervescencia con el carbonato de calcio (mármol) | Producen una sensación untuosa al tacto |
Reaccionan con algunos metales (como el cinc, hierro,…), desprendiendo hidrógeno | Precipitan sustancias disueltas por ácidos |
Neutralizan la acción de las bases | Neutralizan la acción de los ácidos |
En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica, experimentando ellos, al mismo tiempo una descomposición química | En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica, experimentando ellas, al mismo tiempo, una descomposición química |
Concentrados destruyen los tejidos biológicos vivos (son corrosivos para la piel) | Suaves al tacto pero corrosivos con la piel (destruyen los tejidos vivos) |
Enrojecen ciertos colorantes vegetales | Dan color azul a ciertos colorantes vegetales |
Disuelven sustancias | Disuelven grasas y el azufre |
Pierden sus propiedades al reaccionar con bases | Pierden sus propiedades al reaccionar con ácidos |
Se usan en la fabricación de jabones a partir de grasas y aceites |
Tanto ácidos como bases se encuentran en gran cantidad en productos usados en la vida cotidiana, para la industria y la higiene, así como en frutas y otros alimentos, mientras que el exceso o defecto de sus cantidades relativas en nuestro organismo se traduce en problemas de salud.
Escala de pH
Los ácidos y las bases tienen una característica que permite medirlos: es la concentración de los iones de hidrógeno (H+). Los ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de hidrógeno y los ácidos débiles tienen concentraciones bajas. El pH, entonces, es un valor numérico que expresa la concentración de iones de hidrógeno.
Hay centenares de ácidos. Ácidos fuertes, como el ácido sulfúrico, que puede disolver los clavos de acero, y ácidos débiles, como el ácido bórico, que es bastante seguro de utilizar como lavado de ojos. Hay también muchas soluciones alcalinas, llamadas "bases", que pueden ser soluciones alcalinas suaves, como la Leche de Magnesia, que calman los trastornos del estómago, y las soluciones alcalinas fuertes, como la soda cáustica o hidróxido de sodio, que puede disolver el cabello humano.
Los valores numéricos verdaderos para estas concentraciones de iones de hidrógeno marcan fracciones muy pequeñas, por ejemplo 1/10.000.000 (proporción de uno en diez millones). Debido a que números como este son incómodos para trabajar, se ideó o estableció una escala única. Los valores leídos en esta escala se llaman las medidas del "pH”. Unidades, del 0 (la acidez máxima) a 14 (nivel básico máximo). El número 7 representa el nivel medio de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que 7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican que la muestra es básica.
La escala pH tiene una secuencia logarítmica, lo que significa que la diferencia entre una unidad de pH y la siguiente corresponde a un cambio de potencia 10. En otras palabras, una muestra con un valor pH de 5 es diez veces más ácida que una muestra de pH 6. Asimismo, una muestra de pH 4 es cien veces más ácida que la de pH 6.
Cómo se mide el pH
Una manera simple de determinarse si un material es un ácido o una base es utilizar papel de tornasol. El papel de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color rosa cuando está sumergida en una solución ácida, y azul cuando está sumergida en una solución alcalina.
Los papeles tornasol se venden con una gran variedad de escalas de pH. Para medir el pH, seleccione un papel que dé la indicación en la escala aproximada del pH que vaya a medir. Si no conoce la escala aproximada, tendrá que determinarla por ensayo y error, usando papeles que cubran varias escalas de sensibilidad al pH.
Para medir el pH, sumerja varios segundos en la solución el papel tornasol, que cambiará de color según el pH de la solución. Los papeles tornasol no son adecuados para usarse con todas las soluciones. Las soluciones muy coloreadas o turbias pueden enmascarar el indicador de color.
El método más exacto y comúnmente más usado para medir el pH es usando un medidor de pH (o pH metro) y un par de electrodos. Un medidor de pH es básicamente un voltímetro muy sensible, los electrodos conectados al mismo generarán una corriente eléctrica cuando se sumergen en soluciones. Un medidor de pH tiene electrodos que producen una corriente eléctrica; ésta varía de acuerdo con la concentración de iones hidrógeno en la solución.
Nombre del sitio: PROFESOR en línea Año: 2015
Las reacciones redox
También llamados reacciones de reducción y oxidación. Son aquellas que ocurren mediante transferencia de electrones, por lo tanto hay sustancias que pierden electrones (se oxidan) y otras que ganan electrones (se reducen)
La gran mayoría de reacciones que son de interés, en química son reacciones de reducción y oxidación, como ejemplos tenemos: la combustión de los hidrocarburos, la acción de los agentes blanqueadores de uso doméstico, la obtención de los metales a partir de sus minerales, el proceso de respiración, proceso de digestión, reacción que ocurre en la pila seca y baterías, etc..
Oxidación
Es el fenómeno mediante el cual una especie química pierde electrones, por lo tanto el número de oxidación (N.O.) aumenta algebraicamente porque pierde carga negativas.
Ejemplos:
Reducción
Es el fenómeno mediante el cual una especie química gana electrones, por lo tanto el número de oxidación (N.O.) disminuye algebraicamente porque gana carga negativas.
Ejemplos:
El agente oxidante, es la sustancia química que al reducirse provoca la oxidación de otro; por lo tanto la sustancia que se reduce es agente oxidante.
El agente reductor, es la sustancia quimia que al oxidarse provoca o causa la reducción de otro; por lo tanto la sustancia que se oxida es agente reductor.
A continuación se ilustra en forma resumida una reacción redox:
Descripción del Proceso:
El átomo neutro del Zn (Zn0) pierde 2 electrones y se convierte en ion cinc (Zn+2) según la siguiente reacción: Zn0 → Zn+2 + 2e semireacción de oxidación
Los dos átomos que pierde el Zn es ganado por el ión ferroso (Fe+2) para convertirse en átomo neutro (Fe0) Fe+2 + 2e- → Fe0 semireacción de reducción
El ión Zn+2 es forma oxidada del Zn0 y el Fe0 es la forma reducida del Fe+2
El sulfuro ferroso FeS, se llama oxidante porque contiene al ión Fe+2, que al reducirse provoca la oxidación del Zn. Al sulfuro de Zinc, ZnS, se le llama forma oxidada porque contiene al Zn+2 que es la forma oxidada del Zn0
Como se puede apreciar en la ilustración anterior, para reconocer que una sustancia se oxida o se reduce, solo basta analizar como varia el número de oxidación de una especie química al pasar de reactantes a productos. En toda reacción redox se cumple:
El fenómeno de reducción y oxidación es simultáneo, es decir la oxidación y reducción no se presenta en forma aislada
#e- (ganados) = #e- (perdidos)
La igualdad justifica la ley de conservación de carga eléctrica.
Nombre del sitio: Química. Química Inorgánica Año: 2012
http://www.fullquimica.com/2011/12/reacciones-redox.html
VIDEO DE INTRODUCCIÓN A LAS REACCIONES REDOX Nombre del sitio: KHANACADEMY
