Reacciones
químicas Tema 5
1.- Transformación de la materia
1.1.- Cambio físico
El cambio físico lo experimenta una sustancia cuando alguna
transformación cambia su estado de agregación o su aspecto, pero continúa
teniendo idéntica naturaleza química.
Ej.: en una botella calentamos etanol líquido y pasara a estado
gaseoso, si lo volvemos a enfriar volverá a condensar en etanol líquido
1.2.- Cambio químico
El cambio químico o reacción química se produce cuando una sustancia
experimenta una transformación que cambia su naturaleza química.
Ej.: si al etanol le acercamos fuego se inflamará y desaparece, si
enfriamos los gases producidos se vuelve a condensar en líquido, pero en
sustancias nuevas, H₂O y CO₂)
Reactivos.- Son las
sustancias iniciales que interaccionan y desaparecen.
Productos.- Son las
sustancias nuevas obtenidas en un cambio químico.
Teoría de choques
Las moléculas de los reactivos chocan entre sí, y los átomos por los
que estaban formadas se separan y se vuelven a unir de otra forma. La energía
de activación se puede suministrar mediante calentamiento o mediante corriente
eléctrica.
2.- Características de un cambio o reacción química
2.1.- Formación de nuevas
sustancias
En cualquier reacción química siempre se forman una o más sustancias
nuevas.
2.2.- Conservación de la masa
Como una reacción química es una recombinación de átomos, estos no
desaparecerán, sino que solo cambiarán de lugar, con lo cual al principio y al
final de una reacción química siempre hay el mismo número y tipo de átomos, con
lo que la masa total se conservará.
Lavoisier comprobó esto en un experimento y por eso se llama ley de
conservación de la masa o ley de
Lavoisier: la masa de las sustancias
presentes al principio de una reacción química es la misma que la masa de las
sustancias presentes al final de dicha reacción.
2.3.- Intercambio de energía
En una reacción química siempre se produce un intercambio de energía,
generalmente mediante calor. Puede haber dos tipos de reacciones:
-
Exotérmicas: reacciones en las que se desprende
calor
-
Endotérmicas: reacciones en las que se absorbe
calor y necesitan energía para producirse
2.4.- Velocidad de reacción
Para iniciar reacciones hay que suministrar inicialmente cierta
energía, denominada energía de
activación. Las reacciones químicas pueden ser desde muy lentas hasta de
una rapidez explosiva. La velocidad depende de la temperatura o del grado de
división de las sustancias.
Ej.: formación del petróleo o del carbón son muy lentas, una explosión
es muy rápida.
3.- Reacciones químicas de interés en la vida diaria
3.1.- Reacciones con oxígeno
El oxígeno (21% de volumen en el aire) reacciona fácilmente con muchas
sustancias formando óxidos. Las
reacciones químicas del oxígeno con otras sustancias son reacciones de oxidación.
Combustión.- es una
reacción de oxidación muy rápida en la que generalmente se desprende energía en
forma de calor y luz.
Los combustibles (madera,
carbón, gasolina) son sustancias que reaccionan con el oxígeno.
Respiración.- nuestro
cuerpo consume siempre energía procedente de una combustión lenta en la que
interviene el oxígeno que respiramos y que sucede en el interior de las
células. El combustible es la glucosa, que al quemarse produce CO₂ , H₂O y
energía.
Corrosión.- muchos
materiales de nuestro entorno se oxidan fácilmente. En los metales su deterioro
por oxidación es la corrosión.
3.2.- Síntesis y descomposición
Una reacción de síntesis es
aquella en la que dos o más sustancias se unen para formar sustancias más
complejas. Ej.: las plantas en la fotosíntesis transforman el CO₂ y el H₂O en
glucosa y oxígeno.
Una reacción de descomposición
es aquella en la que una única sustancia química se transforma en dos o más
sustancias, que pueden ser compuestos más simples o elementos químicos.
4.- Representación de una reacción química
4.1.- La ecuación química
La ecuación química es una representación simbólica de la descripción
de una reacción química. La ecuación química sigue estas normas:
-
A la izq. se escriben, separados por signos +,
las fórmulas químicas de los reactivos, y a la derecha, de igual modo, los
productos
-
Una flecha →separa los reactivos de los
productos y simboliza el sentido de la reacción
-
Se suelen indicar los estados de agregación de
las sustancias: sólido (s), líquido (l), gas (g) y disolución acuosa (aq)
-
La ecuación se escribe ajustada, con el mismo
número y tipo de átomos al inicio que al final (siempre se cumple la ley de
conservación de la masa o de Lavoisier).
Coeficientes estequiométricos
Ver por el libro
4.2.- Escritura de una ecuación
química
-
Reconocer todos los reactivos y los productos
implicados en la reacción.
-
Escribir la fórmula de los reactivos y de los
productos
-
Ajustar la ecuación química
- igualar los átomos de los elementos
que aparecen solo en un reactivo y solo en
un producto.
- igualar los átomos de los elementos
que están libres, ya sean como reactivos o
como productos
-
Escribir el estado de agregación de los
reactivos y de los productos
(ver el ejemplo del
libro, pag.105, paso a paso para comprender y practicar)
5.1.- El mol
El mol es una magnitud llamada cantidad
de una sustancia (n) en el Sistema Internacional de Unidades. El mol
corresponde a la cantidad de una
sustancia que contiene 6,02 · 10²³ partículas.
Ej.: 1 mol de átomos de cobre, Cu = 6,02 · 10²³ átomos de cobre
1 mol de moléculas de CO₂
= 6,02 · 10²³ moléculas de CO₂
5.2.- Masa molar
El número 6,02 · 10²³ se denomina número
de Avogadro, y se representa con:
NA = 6,02 · 10²³
La masa molar (M) es la
masa de un mol de átomos, moléculas, etc., y tiene por unidad el gramo por mol
(g/mol). 1 mol de A = M gramos de
A
(ver este punto en la
pág. 106 del libro y ejemplos de la pág. 107)
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