Estado fisico de reactivos y productos

El estado físico de los reactivos y de los productos puede indicarse mediante los símbolos (g), (l) y (s), para indicar los estados gaseoso, líquido y sólido, respectivamente.

Por ejemplo:

Para describir lo que sucede cuando se agrega cloruro de sodio (NaCl) al agua, se escribe:

dónde ac significa disolución acuosa. Al escribir H₂O sobre la flecha se indica el proceso físico de disolver una sustancia en agua, aunque algunas veces no se pone, para simplificar.

El conocimiento del estado físico de los reactivos y productos es muy útil en el laboratorio, Por ejemplo, cuando reaccionan el bromuro de potasio (KBr) y el nitrato de plata (AgNO₃) en medio acuoso se forma un sólido, el bromuro de plata (AgBr).

Si no se indican los estados físicos de los reactivos y productos, una persona no informada podría tratar de realizar la reacción al mezclar KBr sólido con AgNO₃ sólido, que reaccionan muy lentamente o no reaccionan.

Tipos de reacciones químicas

una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno para producir dos moléculas agua y una molécula de dióxido de carbono.

Ejemplo 2:

Ecuación balanceada

Ejemplo 3:

Ajustar primero la molécula mayor

Ahora ajustamos el O.

Multiplicamos por dos:

Ejemplo 4:

Descomposición de la urea:

Para balancear únicamente duplicamos NH₃ y así:

Ejemplo 5:

Necesitamos mas cloro en la derecha:

Se necesita más C en la izquierda, duplicamos CH₃OH.

Pasos que son necesarios para escribir una reacción ajustada:

1) Se determina cuales son los reactivos y los productos.

2) Se escribe una ecuación no ajustada usando las fórmulas de los reactivos y de los productos.

3) Se ajusta la reacción determinando los coeficientes que nos dan números iguales de cada tipo de átomo en cada lado de la flecha de reacción, generalmente números enteros.

Ejemplo 1:

Consideremos la reacción de combustión del metano gaseoso (CH₄) en aire.

Paso 1:

Sabemos que en esta reacción se consume (O₂) y produce agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂).

Luego:

los reactivos son CH₄ y O₂, y

los productos son H₂O y CO₂

Paso 2:

la ecuación química sin ajustar será:

Paso 3:

Ahora contamos los átomos de cada reactivo y de cada producto y los sumamos:

Reacción química y ecuaciones químicas

Una Reacción química es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias) desaparece para formar una o más sustancias nuevas.

Las ecuaciones químicas son el modo de representar a las reacciones químicas.

Por ejemplo el hidrógeno gas (H₂) puede reaccionar con oxígeno gas(O₂) para dar agua (H₂0). La ecuación química para esta reacción se escribe:

El "+" se lee como "reacciona con"

La flecha significa "produce".

Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos.

A la derecha de la flecha están las formulas químicas de las sustancias producidas denominadas productos.

Los números al lado de las formulas son los coeficientes (el coeficiente 1 se omite).

Estequiometría de la reacción química

Ahora estudiaremos la estequiometría, es decir la medición de los elementos).

Las transformaciones que ocurren en una reacción quimica se rigen por la Ley de la conservación de la masa: Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química.

Entonces, el mismo conjunto de átomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reacción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos.

Por lo tanto una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada.

2H2	+	O2		2H2O
Reactivos				Productos
4H	y	2O	=	4H + 2O

En  este tipo de reacciones se intercambian los patrones de cada compuestos, ejemplo

                                        2 CuOH  +  H₂SO₄  ——›  Cu₂ SO₄  + 2H₂O

  3BaCl₂(ac) + Fe₂(SO₄)₃ (ac) ——› 3BaSO₄ + 2FeCl₂ (ac)

Agua: reacción química de síntesis.

Reactantes y productos

Para entenderlas y analizarlas, las reacciones químicas se representan, como ya vimos en los ejemplos anteriores,  mediante ecuaciones químicas.

Una ecuación química es la representación escrita de una reacción química. En toda reacción química debemos distinguir los reactantes y los productos.

Los reactantes son sustancias que al combinarse entre ellas a través de un proceso llamadoreacción química forman otras sustancias diferentes conocidas como productos de la reacción.(Ver: Velocidad de una reacción química)

En una ecuación química, los reactantes y productos se escriben, respectivamente, a la izquierda y a la derecha, separados mediante una flecha. El sentido de la flecha indica el transcurso de la reacción y debe leerse como: da origen a

Reactantes ——› dan origen a Productos

Tomaremos como ejemplo el agua, las sustancias reactantes son el hidrógeno (cuya fórmula es H₂) y el oxigeno (cuya fórmula es O₂), al combinarlas se produce una reacción química y obtenemos como producto el agua:

Dos moléculas de hidrógeno (2H₂) reaccionan con una molécula de oxigeno (O₂) para formar dos moléculas de agua (2H₂O).

Reacción química aeróbica:

Es un proceso que requiere de la presencia del oxígeno para llevar a cabo la producción de energía.

Reacción química anaeróbica:

Es un proceso que a diferencia del aeróbico, se lleva a cabo en ausencia de oxígeno.

Cuando hacemos ejercicio aeróbico (correr, nadar por tiempo prolongado, etc.) la energía la obtenemos por medio del oxígeno que respiramos. El oxígeno llega a las fibras musculares a través de la sangre, donde se produce una serie de reacciones químicas con los nutrientes que nos entregan los alimentos, produciéndose la energía.

Cuando hacemos ejercicio anaeróbico (saltos, levantar pesas, carreras cortas y rápidas, etc.) necesitamos energía en un corto periodo de tiempo, y esta la obtenemos por medio de los hidratos de carbono y las grasas, que al descomponerse químicamente suministran la energía anaeróbica, llamada de esta manera porque toda esta reacción química se produce sin la presencia de oxígeno.

Cambios químicos en la materia

En la naturaleza y en la vida diaria, nos encontramos constantemente con fenómenos físicos y con fenómenos químicos.

El mejor ejemplo de cambio químico: combustión.

Fenómeno físico es aquel que ocurre sin que haya transformación de la materia involucrada. En otras palabras, cuando se conserva la sustancia original. Ejemplos: cualquiera de los cambios de estado de la materia y también acciones como patear una pelota, romper una hoja de papel.

En todos los casos, encontraremos que hasta podría cambiar la forma, como cuando rompemos el papel, pero la sustancia se conserva, seguimos teniendo papel. (Ver: Cambios físicos de la materia).

Fenómeno químico es aquél que, al ocurrir, tiene como resultado una transformación de materia. En otras palabras, cuando no se conserva la sustancia original. Ejemplos: cuando quemamos un papel, cuando respiramos, y en cualquier reacción química. En todos los casos, encontraremos que las sustancias originales han cambiado, puesto que en estos fenómenos es imposible conservarlas.

Para entender claramente la diferencia entre fenómeno físico y fenómeno químico veremos lo que ocurre en un  proceso natural como la fotosíntesis.

Durante el proceso de fotosíntesis	Fenómeno
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

Ahora veamos qué ocurre en el motor de un auto cuando está en movimiento.

En un auto	Fenómeno
a-  se inyecta  gasolina en un carburador,	Físico
b-  se mezcla con aire,	Físico
c-  la mezcla se convierte en vapor,	Físico
d-  se quema ( y los productos de la combustión )	Químico
e-  se expanden en el cilindro	Físico

Reacciones químicas

Un clavo se oxida con el aire: reacción química.

Por experiencia, sabemos que un trozo de hierro se oxidará si lo dejamos a la intemperie, y lo sabemos aunque no poseamos conocimientos de química.

Lo que ocurre es una reacción química en la cual el hierro se combina con el oxígeno presente en el aire para formar una sustancia distinta a las originales, un óxido de hierro.

El origen de una nueva sustancia, como el óxido de hierro en nuestro ejemplo,  significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones dentro de los átomos, y se han creado nuevos enlaces químicos. Estos enlaces químicos determinarán las propiedades de la nueva sustancia.

La mayoría de los cambios químicos son irreversibles. Al quemar un trozo de madera ya no podremos volver a obtenerlo a partir de las sustancias en que se ha convertido: cenizas y gases.

Ver: PSU: Pregunta 01_2005(Química2)

Sin embargo, hay otros cambios químicos en que la adición de otra sustancia provoca la obtención de la sustancia original y en ese caso se trata de un cambio químico reversible. Así, pues, para producir un cambio químico reversible hay que provocar otro cambio químico.

Todo cambio químico involucra una reacción entre diferentes sustancias produciendo la formación de sustancias nuevas.

Entonces, una reacción química es un proceso en que una o más sustancias se transforman en otra u otras sustancias  de diferente naturaleza.

Las reacciones químicas se manifiestan en alguna de estas formas:

• emisión de gases

• efervescencia

• cambios de color

• emisión de luz

• elevación de la temperatura

• formación de nuevas sustancias.

Manifestaciones de una reacción química.

La respiración de los animales y la digestión de los alimentos constituyen ejemplos importantes de reacciones químicas; por eso se dice que el cuerpo humano es como un laboratorio químico.

El estudio metódico de las reacciones químicas ha permitido a los científicos transformar los productos naturales y obtener toda clase de sustancias, tales como: fibras sintéticas, plásticos, insecticidas y detergentes, todo ello tan útil en nuestra vida diaria.

Tipos de reacciones químicas

Es necesario reconocer, que una reacción química sólo puede corresponder a un fenómeno químico que se verifique en condiciones adecuadas; es decir, no se debe proponer una reacción química inventada o que no sea una reacción real. Sin embargo, no siempre  es posible predecir sí, al poner en contacto ciertas sustancias, se llevará a cabo la reacción o cuales serán los productos.

Ahora bien, en miles de experimentos realizados en el mundo, debidamente repetidos y controlados en el laboratorio, las reacciones químicas se pueden clasificar en los siguientes tipos:

De síntesis o combinación

Es un fenómeno químico, y a partir de dos o más sustancias se puede obtener otra (u otras) con propiedades diferentes. Para que tenga lugar, debemos agregar las sustancias a combinar en cantidades perfectamente definidas, y  para producirse efectivamente la combinación se necesitará liberar o absorber calor (intercambio de energía).

La combinación del hidrógeno y el oxígeno para producir agua y la del hidrógeno y nitrógeno para producir amoníaco son ejemplos

2H₂   +  O₂    —›   2 H₂ O     formación de agua

       3 H₂  +  N₂     —›      2 N H₃      formación de amoníaco

De descomposición

Es un fenómeno químico, y a partir de una sustancia compuesta (formada por dos o más átomos), puedo obtener dos o más sustancias con diferentes propiedades.

Ejemplos: al calentar óxido de mercurio, puedo obtener oxígeno y mercurio; se puede hacer reaccionar el dicromato de amonio para obtener nitrógeno, óxido crómico y agua.

Para que se produzca una combinación o una descomposición es fundamental que en el transcurso de las mismas se libere o absorba energía, ya que sino, ninguna de ellas se producirá. Al final de cualquiera de las dos tendremos sustancias distintas a las originales. Y ha de observarse que no todas las sustancias pueden combinarse entre sí, ni todas pueden ser descompuestas en otras.

De sustitución o de reemplazo

En este caso un elemento sustituye a otro en un compuesto, ejemplos:

                Zn  +  2HCl  ——›    ZnCl₂   +  H₂

              Mg  +  H₂ SO₄   ——›     Mg SO₄   +  H₂

ARIANA MARCELA SANCHEZ ALAPE 

IEFA



1.Que son reacciones químicas
2. Fenómeno químico
3. Características de las reacciones 
4. Tipos de reacciones
5. Importancia de reacciones
6. Factores que afectan a la velocidad de una reacción 

REACCIONES QUÍMICAS

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias(llamadas reactantes), se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Los reactantes pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de oxido de hierro producida al reaccionar el oxigeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en oxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de las reacciones se les denomina ecuaciones químicas.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

-REACCIONES DE LA QUÍMICA INORGÁNICA:La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos(por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometalica que es una superposición de ambas.

Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las moléculas orgánicas. Se suele clasificar los compuestos inorgánicos según su función en ácidos, bases, óxidos y sales, y los óxidos se les suele dividir en óxidos metálicos (óxidos básicos o anhídridos básicos) y óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos ácidos)

-REACCIONES DE LA QUÍMICA ORGÁNICA:Las reacciones orgánicas son reacciones químicas que involucran al menos un compuesto orgánico como reactivo.Los tipos básicos de reacciones químicas orgánicas son reacciones de adición, reacciones de eliminación, reacciones de sustitución, y reacciones orgánicas redox. En síntesis orgánica, se usan reacciones orgánicas en la construcción de nuevas moléculas orgánicas. La producción de muchos químicos hechos por el hombre, tales como drogas, plásticos, aditivos alimentarios, textiles, dependen de las reacciones orgánicas.

Las reacciones orgánicas más antiguas son la combustión de combustibles orgánicos y la saponificación de las grasas para elaborar jabón. La química orgánica moderna empieza con la síntesis de wohler en 1828. En la historia del premio Nobel de Química, se ha entregado premios por la invención de reacciones orgánicas, tales como la reacción de Grignard  en 1912, la reacción de Diels-Alder en 1950, la reacción de Witti en 1979, y la metátesis de ole finas en el 2005.

CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

-La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.

-Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:

Reacción Exotermica: se desprende energía en el curso de la reacción.

Reacción Endotermica: se absorbe energía durante el curso de la reacción

-Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, solo se reordenan en una disposición distinta

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS

-Reacciones de síntesis: reacciones en las cuales dos o mas compuestos reaccionan entre si para formar un producto. Por ejemplo, la reacción de formación del amoniaco.
-Reacciones de descomposición: reacciones en las cuales una sustancia se descompone para formar dos o mas productos. Por ejemplo , la descomposición del clorato de potasio en cloruro de potasio y oxigeno.
-Reacciones de sustitución o desplazamiento: reacciones en las cuales un elemento desplaza a otro dentro de un compuesto. Pueden ser de oxido-reducción o de precipitación , de acuerdo a la especie química que este presente. 


IMPORTANCIA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Reacciones químicas Química 1 Antecedentes INTRODUCCIÓN El hombre vive rodeado de muchos cambios químicos, algunos independientes de su voluntad, como son, la fotosíntesis, la corrosión de algunos metales, la descomposición de los alimentos, muchos otros son provocados por él mismo para vivir en mejores condiciones, como la combustión de los derivados del petróleo, la preparación de fertilizantes. Desde siempre el hombre ha querido entender la naturaleza de los cambios químicos para poder sujetarlos a su voluntad. Conforme logró el conocimiento de las fórmulas, de las leyes que rigen las combinaciones, la química ha permitido que la humanidad disfrute de innumerables ventajas materiales, aunque a veces vayan acompañadas de un deterioro ecológico, que suele ser consecuencia de un uso inadecuado de los cambios químicos.



Factores que afectan a la velocidad de una reacción química

¿De qué depende que una reacción sea rápida o lenta? ¿Cómo se puede modificar la velocidad de una reacción? Una reacción química se produce mediante colisiones eficaces entre las partículas de los reactivos, por tanto, es fácil deducir que aquellas situaciones o factores que aumenten el número de estas colisiones implicarán una mayor velocidad de reacción. Veamos algunos de estos factores.