F&Q T.4

REACCIONES QUIMICAS
En un proceso químico (o reacción química) se produce una profunda alteración de la materia. Se
parte de unas sustancias (reactivos) y lo que se obtiene después del proceso (productos) son unas
sustancias completamente diferentes a las de partida.
Como se produce una reacción química:
En la reacción, las moléculas de las distintas sustancias chocan unas con otras. Al chocar, los átomos se separan y posteriormente se vuelven a unir de forma diferente, dando lugar a moléculas distintas a las que teníamos al principio. Como consecuencia, las sustancias cambian y sus propiedades también.
Para que se verifique una reacción química ha de producirse:
· Una ruptura de los enlaces en los reactivos. Lo que generalmente implica aportar energía.
· Un reagrupamiento de los átomos de forma distinta.
· Una formación de nuevos enlaces para formar los productos. Lo que generalmente implica un
desprendimiento de energía.
ECUACIONES QUÍMICAS
Para representar abreviadamente las reacciones químicas se utilizan las ecuaciones químicas.
En una ecuación química se escriben las fórmulas de los reactivos a la izquierda y las de los productos a la derecha separados por una flecha que indica el sentido en el que se da la reacción:
Reactivos → Productos
Símbolos especiales:
–Pt → Reacción que se produce en presencia de un catalizador.
-Catalizador: Sustancia que incrementa la velocidad de una reacción química sin consumirse ni
transformarse en la reacción. No varían ni la composición ni las propiedades de la reacción.
(↑) Producto gaseoso que se desprende. (↓) Producto sólido que precipita.
(⇔)Reacción reversible.
-Reacciones reversibles están en equilibrio químico.
En la ecuación química, la flecha nos indica el sentido en el que se da la reacción (reactivos que se
consumen, dando lugar a productos). Sin embargo, en muchas reacciones, los productos vuelven a
reaccionar entre ellos para volver a dar los reactivos iniciales (la reacción se da también en el sentido inverso, aunque a un ritmo más lento). Se dice entonces que la reacción es reversible.
Se usará para distinguirlas una flecha doble (⇔).
La velocidad a la que se da la reacción depende de la cantidad de sustancias que tengamos.
Los reactivos, al irse consumiendo, reaccionan cada vez más lentamente, mientras que los productos, al volver a reaccionar en sentido inverso, cada vez lo hacen más rápidamente. Se llegará a un equilibrio cuando ambas reacciones se produzcan al mismo ritmo (las sustancias siguen reaccionando, pero ya no se observan más cambios).
La situación final se denomina de equilibrio químico. No se habrá consumido completamente
ninguna de las sustancias.
Las reacciones químicas que se dan en un solo sentido se denominan irreversibles.
Las ecuaciones tienen que estar ajustadas, es decir, tiene que haber el mismo número de
átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha.
¿Porque hay que ajustar una ecuación química?
Para garantizar que exista el mismo número de átomos en los reactivos que en los productos, ya que
en una reacción química no pueden desaparecer o crear átomos. O lo que es lo mismo debe cumplir:
-Ley de conservación de la masa (Lavoisier): “La masa total de un sistema cerrado se mantiene constante, independientemente de los cambios físicos o químicos que en él se produzcan”.
-Ley de conservación de la energía: “La energía total de un sistema cerrado se mantiene constante,
no se crea ni se destruye sino que se transforma”.
-Equivalencia de masa y energía (Einstein): ∆E = ∆m·c2
Carácter cuantitativo de las reacciones químicas
Una ecuación química no sólo indica las sustancias que se producen al reaccionar unas con otras,
sino que también informa sobre las cantidades de estas sustancias. Es decir, es una expresión tanto
cuantitativa, como cualitativa de una reacción química.
AJUSTE DE ECUACIONES QUÍMICAS
Tanteo
Parece imposible que reaccione media molécula, pero pensemos que los coeficientes indican proporción entre moléculas Podemos deshacernos de las fracciones multiplicando todos los coeficientes de la ecuación por un mismo número(mcm de los denominadores), de forma que queden enteros.
Método algebraico
1º → Asignar un coeficiente a cada sustancia.
2º → Escribir la ecuación correspondiente a cada elemento.
3º → Asignar un valor arbitrario a una de las incógnitas y resolver el sistema de ecuaciones planteado.
4º → Si nos da fracciones, multiplicar para quitar el denominador.
TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS
Según la transformación que tiene lugar:
-Síntesis: A + B → AB. Dos o más sustancias reaccionan para dar otra más compleja.
Las reacciones entre dos no metales dan compuestos covalentes:
N2 + 3H2 → 2NH3
Las reacciones entre un no metal y un metal dan sales:
S + Fe → FeS
Las reacciones entre un elemento y oxígeno producen óxidos:
2Ca + O2 → 2CaO    /      S + O2 → SO2
Las reacciones entre un óxido metálico y agua producen hidróxidos:
CaO + H2O → Ca(OH)2
Las reacciones entre un oxido no metálico y agua producen ácidos:
SO2 + H2O → H2SO3
Las reacciones entre un óxido metálico y un oxido no metálico dan sales:
CaO + SO2 → CaSO3
-Descomposición: AB → A + B. Una sustancia se descompone formando dos o más simples
Cuando se calientan los cloratos, se descomponen dando cloruros más oxígeno
2KClO3 +Q → 2KCl + 3O2
La mayoría de carbonatos se descomponen al calentarlos dando óxidos y CO2
CaCO3 +Q → CaO + CO2
-Desplazamiento o sustitución: AB + X → AX + B. Uno de los elementos de un compuesto es
sustituido por otro elemento.
Algunos metales reaccionan con ciertos ácidos, reemplazando el hidrógeno y formando la sal
correspondiente:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Un metal puede ser desplazado de sus sales por otro metal más activo:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
-Doble desplazamiento o intercambio: AB + XY → AX + BY. Equivalen a una doble sustitución
ácido + base → sal + agua
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Según las partículas intercambiadas:
-Neutralización: Entre un ácido y una base. Se obtiene la sal del ácido y agua.
Ácido + Base → Sal + Agua.
-Reacciones de oxidación-reducción: Son oxidaciones (reacciones redox), pero al contrario que éstas son reacciones que transcurren muy rápidamente y con un desprendimiento notable de energía. Las reacciones de combustión no se producen de manera espontánea, necesitan un aporte de calor o
una chispa. Después, continúan por sí mismas. Compuesto orgánico + O2 → H2O + CO2
-Reacciones de precipitación: transferencia de iones en disolución entre dos compuestos iónicos solubles, para formar una sal insoluble llamada precipitado.
AgNO3(aq) + KCl(aq) → KNO3(aq) + AgCl(s) ↓