REACCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS

1. REACCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS John Jairo Pérez Moncada Docente de química General y orgánica

2. Calor Cambios físicos Vapor de agua Agua líquida H2O Agua líquida H2O Agua (H2O) Sal(NaCl) Agua (H2O) Sal(NaCl) Disolución En los cambios físicos no se modifica la naturaleza de las sustancias que experimentan la transformación.

3. Las reacciones químicas Con azúcar y bicarbonato realizamos esta experiencia, que se denomina la serpiente del faraón. …y ¡aparece la serpiente! Cilindro de cartón Arena Le prendemos fuego… En un vaso echamos unas gotitas de amoniaco (NH3) y en el otro agua fuerte (HCl). Movemos las gotas por las paredes del vaso y, al unir los dos bordes… Humo blanco

4. Las reacciones químicas Una reacción química suele ir acompañada por alguna de estas manifestaciones. UN GRAN DESPRENDIMIENTO DE ENERGÍA LUMINOSA DESPRENDIMIENTO DE CALOR FORMACIÓN DE GASES DISOLUCIÓN DE UN SÓLIDO FORMACIÓN DE UN SÓLIDO FORMACIÓN DE HUMO BLANCO

5. EJEMPLOS: Aquí se identifican  fenómenos físicos y químicos, para un fenómeno natural y para un hecho de la vida diaria: Durante el proceso de FOTOSÍNTESIS: • a- La hoja TOMA CO2 del aire,(también llega el H2O tomada del suelo por la raíz ). • FÍSICO • b- El AGUA se transforma en HIDRÓGENO y OXÍGENO. • QUÍMICO • c- El OXÍGENO se desprende de la planta y vuelve a la atmósfera • FÍSICO • d- El HIDRÓGENO reacciona con el DIÓXIDO DE CARBONO  para formar ALMIDÓN. • QUÍMICO

6. Representación de cambios químicos: REACCIÓN QUÍMICA. • Según la teoría cinético-molecular una reacción química consiste en las roturas de las moléculas de las sustancias iniciales, reordenándose los átomos de forma diferente . • En la reacción química se produce siempre una transformación energética.

7. EXPLICACIÓN CINÉTICO MOLECULAR DE LA REACCIÓN QUÍMICA. • Para que se produzca la reacción química se tienen que producir dos hechos fundamentales : 1.-Los átomos tienen que chocar con suficiente energía. 2.-La orientación del choque de los átomos ha de ser efectiva. Es decir la orientación del choque ha de ser la adecuada. • I2 + H2 2HI choque efectivo choque no efectivo.

8. Teoría de las colisiones Formación del agua O2 H2

9. Energía H O H – = – H O H H O H H O H Avance de la reacción H – O - H H – O - H Reacciones endotérmicas Productos 2 H2O +E →2H2 + O2 Reactivos

10. H H Cl Cl Energía H – H Cl – Cl – H H – Avance de la reacción Cl Cl Reacciones exotérmicas Cl2 + H2→ 2 HCl + E Reactivos Productos

11. aumenta aumenta aumenta Factores que influyen en la velocidad de una reacción LA TEMPERATURA LA CONCENTRACIÓN EL GRADO DE DIVISIÓN Si la temperatura Si la concentración Si el grado de división REACCIONES MÁS RÁPIDAS Si la concentración de los reactivos aumenta, es más fácil que las partículas choquen entre sí. El cobre troceado reacciona más rápido con el ácido clorhídrico Los alimentos se descomponen más rápido durante el verano.

12. Óxido de cromo (III) Cr2O3 La ecuación química Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química. Dicromato de amonio (NH4)2 Cr2O7 REACTIVOS PRODUCTOS (NH4) 2 Cr2O7(s) → N2(g)+ 4 H2O (l)+ Cr2O3(s) LÍQUIDO GAS COEFICIENTE ESTEQUIOMÉTRICO SÓLIDO

14. Leyes ponderales 1789. Ley de Lavoisier de la conservación de la masa. Lavoisier comprobó que en cualquier reacción química, la suma de las masas de los productos que reaccionan la suma de las masas de los productos obtenidos = Esto significa que:

15. Antoine Lavoisier: 1734-1794 Leyes ponderales En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, tan sólo se transforma. Por ejemplo, si 10 gramos de A se combinan con 20 gramos de B, se obtienen 30 gramos de A B.

16. La masa de 4 átomos de H más la masa de dos átomos de O. La masa de 4 átomos de H más la masa de dos átomos de O. Ley de Lavoisier En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. En consecuencia, la masa permanece constante. 2 H2 (g) + O2(g) → 2 H2O(l) + → 2 moléculas con dos átomos de hidrógeno cada una. 1 molécula con dos átomos de oxígeno 2 moléculas de agua con dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno cada una. = mreactivos= mproductos.

17. REACTIVOS PRODUCTOS Una ecuación química está balanceada si se conserva el número de átomos en los dos miembros de la ecuación. Para balancearla se utilizan los coeficientes estequiométricos N2 +3H2 2NH3 REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS REACTIVOS PRODUCTOS (transformación) formación de nuevos enlaces ruptura de enlaces reagrupamiento Una ecuación química indica de forma simbólica los cambios que tienen lugar en una reacción química. Presentan la siguiente forma: En toda reacción química se cumple el principio de conservación de la masa, para ello, la reacción química debe estar BALANCEADA

18. Joseph LouisProust, (1754-1826) 1799. Ley de Proust de las proporciones definidas. Afirma que: Cuando dos elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen siempre en proporciones de peso fijas y definidas.

19. Así, por ejemplo, el amoniaco siempre tendrá un 82.25 % de nitrógeno y un 17,25 % de hidrógeno sea cual sea el método empleado para obtenerlo. La ley de las proporciones definidas constituyó una poderosa arma para los químicos en la búsqueda de la composición. Proust vino a nuestro país a impartir clases de química, en Segovia y Madrid.

20. Dalton 1766-1844 1805. Ley de Dalton de las proporciones múltiples. Cuando dos elementos se combinan para dar más de un compuesto, los pesos de un elemento que se combinan con una cantidad fija del otro, guardan entre si una relación numérica sencilla.

21. 1805. Ley de Dalton de las proporciones múltiples. agua y peróxido de hidrógeno ambas formadas por los elementos hidrógeno y oxígeno al formar agua: 8.0 g de oxígeno reaccionan con 1.0 g de hidrógeno en el peróxido de hidrógeno, hay 16.0 g de oxígeno por cada 1.0 g de hidrógeno la proporción de la masa de oxígeno por gramo de hidrógeno entre los dos compuestos es de 2:1 Usando la teoría atómica, podemos llegar a la conclusión de que el peróxido de hidrógeno contiene dos veces más átomos de oxígeno por átomo de hidrógeno que el agua.

22. ECUACIÓN QUÍMICA permite conocer las sustancias que intervienen en el proceso químico y la proporción en la que lo hacen COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOS FÓRMULAS señalan la proporción en que las sustancias han participado indican cuáles han sido los reactivos y qué productos se han formado 5 C3H8 O2 H2O CO2 4 3 + +

23. Clases o tipos de Reacciones Químicas • Tipos de reacciones: • Reacción de Combinación (Síntesis): A + Z AZ • Reacción de Descomposición : AZ A + Z • Reacción de Simple Desplazamiento : A + BZ AZ + B • Reacción de DobleDesplazamiento: AX + BZ AZ + BX • Reacción de Neutralización: HX + BOH BX + HOH

24. Clases o tipos de Reacciones Químicas Combinación Descomposición Simple Desplazamiento Doble Desplazamiento

25. Aumento de la acidez Aumento de la basicidad Zumo de limón Zumo de tomate Agua de lluvia, café Agua de mar Disolución diluida de NaOH Disolución concentrada de NaOH Jugos gástricos Zumo de naranja Lluvia ácida Sangre Jabón en polvo Amoniaco doméstico Agua pura: pH=7 Reacciones ácido-base Disolución de sustancia ácida Disolución de sustancia básica Cuando reaccionan entre sí, los ácidos y las bases dan lugar a una reacción química llamada reacción de neutralización.

26. Reacciones ácido-base Un ácido reacciona con una base dando lugar a la formación de una sal y agua. En la reacción desaparecen simultáneamente las propiedades de ambos. Ejemplo: Neutralización del hidróxido de sodio con el ácido clorhídrico Na+ + OH- + Cl- + H+→ Cl- + Na+ + H2O NaOHHClNaCl

27. Reacciones de oxidación y combustión Combustión del butano 2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 H2O + 2880 kJ/mol Butano Oxígeno Dióxido de carbono Agua Energía Las combustiones son reacciones químicas en las que una sustancia que llamamos combustible, reacciona con otra, que llamamos comburente, desprendiendo una gran cantidad de energía.

28. 2H2 + O2 2H2O elemento + elementocompuesto Reacciones de combinación • Elementos o compuestos se combinan para formar un compuesto:

29. compuesto elemento + elemento Reacciones de descomposición • Un compuesto se descompone en partes: 2H2O 2H2+ O2

30. elemento + compuesto compuesto + elemento Reacciones de desplazamiento simple • Un elementodesplaza a otroelemento en un compuesto: Zn + 2 HCl ZnCl2+ H2

31. Los elementos más activos desplazan de los compuestos a los menos activos. Zn(s) + CuCl2(ac) Cu(s) + ZnCl2(ac) Cu(s) + ZnCl2(ac) Zn(s) + CuCl2(ac) Zn(s) + HCl(ac) H2(g) + ZnCl2(ac) Cu(s) + HCl(ac) H2(g) + CuCl2(ac)

32. En una serie de actividad, los átomos de cualquier elemento de ella remplazan a los de los elementos que están más abajo.

33. compuesto + compuestocompuesto + compuesto Reacciones de desplazamiento doble • Hay un intercambio entre elementos de dos compuestos: H2SO4 + 2NaOH NaSO4+ 2H2O

34. Clasificar y balancearcadauna de lassiguientesreacciones: • Zn(s) + CuSO4(ac) ZnSO4(ac) + Cu(s) • Sr(s) + O2(g)SrO(s) • Cd(HCO3)2(s) CdCO3(s) + H2(g) + CO2(g) • H3PO4(ac) + NaOH(ac) Na3PO4(ac) + H2O(l) • AgNO3(ac) + KCl(ac)AgCl(s) + KNO3(ac) • Determianrsílassiguientesreacciones se llevan a cabo, en casoafirmativocompletar la reacción: • Zn(s) + Na2SO4(ac) • Mg(s) + FeCl2 (ac) • Ag(s)+ Na2SO4 (ac) • Br2(l) + NaCl(ac)