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TEMA 2 – I PARTE BALANCE DE ECUACIONES. CAMBIO FÍSICO Y CAMBIO QUÍMICO. CAMBIO FÍSICO: es aquél que tiene lugar sin transformación de materia. Cuando.

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1 TEMA 2 – I PARTE BALANCE DE ECUACIONES

2 CAMBIO FÍSICO Y CAMBIO QUÍMICO. CAMBIO FÍSICO: es aquél que tiene lugar sin transformación de materia. Cuando se conserva la sustancia original. CAMBIO QUÍMICO: es aquél que tiene lugar con transformación de materia. Cuando no se conserva la sustancia original.

3 EJEMPLOS: d- El HIDRÓGENO reacciona con el DIÓXIDO DE CARBONO para formar ALMIDÓN Aquí se identifican fenómenos físicos y químicos, para un fenómeno natural y para un hecho de la vida diaria: Durante el proceso de FOTOSÍNTESIS: FÍSICO a- La hoja TOMA CO 2 del aire,(también llega el H 2 O tomada del suelo por la raíz ). b- El AGUA se transforma en HIDRÓGENO y OXÍGENO. QUÍMICO c- El OXÍGENO se desprende de la planta y vuelve a la atmósfera FÍSICO QUÍMICO

4 ECUACIÓN QUÍMICA Una ecuación química es una forma corta de expresar en términos de símbolos y fórmulas todo un proceso de transformación química o REACCIÓN QUÍMICA

5 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.

6 ¿DONDE SE ORIGINAN LAS REACCIONES QUIMICAS? MANIFESTACIONES COTIDIANAS

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. I 2 + H 2 2HI choque efectivo choque no efectivo.

8 PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA MASA. Debido a los estudios de Lavoisier. Que estableció dicho principio en el año En un sistema aislado, en el que no entra ni sale materia, la masa de las sustancias iniciales es idéntica a la masa de las sustancias finales, aunque dichas sustancias sean diferentes. m reactivos = m productos. Debido a los estudios de Lavoisier. Que estableció dicho principio en el año En un sistema aislado, en el que no entra ni sale materia, la masa de las sustancias iniciales es idéntica a la masa de las sustancias finales, aunque dichas sustancias sean diferentes. m reactivos = m productos.

9 Reacción química En una reacción química se conserva el número de átomos y la masa original, pero se redistribuye el material en nuevas estructuras. Por ejemplo, un precipitado sólido amarillo, el yoduro de plomo (Pbl2), se forma por la reacción de dos líquidos, el yoduro de potasio (KI) y el nitrato de plomo (Pb(NO3) 2).

10 PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA. IK + Pb(NO 3 ) 2 PbI 2 + KNO 3

11 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS. Las reacciones químicas pueden ser representadas mediante los modelos moleculares. Dibujando los átomos como si fueran esferas y construyendo así las moléculas de las sustancias que intervienen en una reacción. Utilizando los modelos moleculares podemos entender mejor la conservación de la materia en las reacciones químicas, puesto que el número de esferas de cada clase debe ser el mismo en las sustancias iniciales y en las finales,.

12 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS. H 2 + O 2 H 2 O La representación anterior no cumple el principio de conservación de la masa.!!!

13 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE REACCIONES QUÍMICAS. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O La representación anterior si cumple el principio de conservación de la masa.!!!

14 Representación de reacciones. Zn + HCl ZnCl 2 + H 2 Procedemos a ajustar: Zn +2 HCl ZnCl 2 + H 2

15 Representación de reacciones. CaCO 3 CaO + CO 2 Ca C O

16 CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS Por su Mecanismo De Adición o combinación De Descomposición De Simple Desplazamiento o Reemplazo De Doble Desplazamiento 4Fe (s) + 3O 2(g) 2Fe 2 O 3(s) 2KBrO 3(s) + 2KBr (s) + 3O 2(g) L i- K – Ba – Ca – Na – Mg – Al – Zn – Fe – Cd – Ni – Sn – Pb - (H) – Cu – Hg – Ag - Au F – O – Cl – Br – I – At – S – Se – Te - (H) – N – P – As – Sb – C – Si – B Creciente en actividad H 2 SO 4(ac) + Mg (s) MgSO 4(s) + H 2(g) Ba(NO 3 ) 2(ac) + 2NaOH (ac) 2NaNO 3(ac) + Ba(OH) 2(s)

17 Por Cambio de Valencia Reacciones NO REDOX Reacciones REDOX Reacciones CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS H 2 S O 4(ac) + Ca O (s) Ca S O 4(ac) + H 2 O (l) KMnO 4 + HCl KCl + Mn Cl 2 + Cl 2 + H 2 O

18 Otros tipos de Reacciones: De COMBUSTIÓN. Etanol Carbón Butano Propano + O 2 CO 2 +H 2 O Gasolina Madera Plásticos …………

19 Durante el curso de una reacción siempre se produce, en mayor o menor medida, un desprendimiento o una absorción de energía. Así se clasifican las reacciones en: 1.-EXOTÉRMICAS: Aquellas en las que se desprende calor.EXOTÉRMICAS Aunque en un principio haya que suministrar una mínima cantidad de calor. 2.-ENDOTÉRMICAS: Son aquellas en las que se absorbe calor. Otros tipos de Reacciones:.

20 Por ejemplo: Reacción de oxidación de metales. El metal incorpora átomos de oxigeno, formando óxidos. En muchos casos la reacción ocurre a temperatura ambiente. M + O 2 MO M + O 2 MO 2 Ejemplo: 2Fe +O 2 2FeO

21 Reacción de oxidación de metales. En las reacciones de oxidación se ajusta primero el oxígeno.Después el metal. Na + O 2 Na 2 O 1º Na + O 2 2 Na 2 O 2º 4Na + O 2 2 Na 2 O +

22 PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DELA MASA. Ahora bien, el número de átomos de cada elemento en los reactivos debe ser igual al que existe en los productos Esto nos obliga a realizar un ajuste de la ecuación química para que el número de átomos de cada elemento en los reactivos sea igual al que existe en los productos.

23 Ajuste de reacciones: Formación del agua. H 2 + O 2 H 2 O Vemos que en los reactivos hay dos átomos de oxígeno mientras que en los productos sólo hay uno. ¿Qué tal si multiplicamos por dos la molécula de agua? H2 + O2 2 H2O Ahora tenemos igualdad en los átomos de oxígeno, pero no en los de hidrógeno. De estos hay cuatro en los productos y sólo dos en los reactivos. ¿Por qué no multiplicamos por dos el hidrógeno en los reactivos? 2 H2 + O2 2 H2O

24 A los números que hemos añadido para ajustar la ecuación se les llama coeficientes estequiométricos. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O nº de átomos en la molécula. coeficiente estequiométrico(nº de moléculas) las ecuaciones químicas son las representaciones simbólicas de las reacciones reales. En ellas, el número de átomos de cada elemento es el mismo en las sustancias iniciales y en las finales. Ajuste de reacciones: Formación del agua.

25 BALANCE DE ECUACIONES REDOX Oxidación: cambio químico donde una sustancia pierde electrones y aumenta su estado de oxidación (valencia). Agente Reductor: Sustancia que se oxida reduciendo a otra. Reducción: cambio químico donde una sustancia gana electrones y disminuye su estado de oxidación. Agente Oxidante: Sustancia que se reduce oxidando a otra OXIDACIÓN 4-; 3-; 2-; 1-; 0; 1+ ; 2+; 3+; 4+; 5+; 6+; 7+; 8+ REDUCCIÓN

26 DETERMINACIÓN DE LA VALENCIA DE UN ELEMENTO a) Los metales, oxígeno y radicales llevan valencia (-). b) Los metales, el hidrógeno y el radical amonio llevan valencia (+). c) Un elemento aislado siempre tiene valencia cero (0). d) En una fórmula debe haber igual número de valencias positivas y negativas. e) Los no metales se compartan como positivos sólo cuando se unen con el oxígeno. f) En un compuesto químico la suma de las valencias debe ser igual a cero. g) Debe conocerse la valencia de algunos de los elementos. h) El oxigeno actúa casi siempre con valencia (-2); pero en los peróxidos H 2, O 2 BaO 2, etc., actúa con valencia (-1). i)El hidrógeno combinado con un metal tiene valencia (-1), y combinado con un no metal (+1).

27 POR EJEMPLO Fe 2 O 3 + KNO 3 + KOH K 2 FeO 4 + KNO 2 + H 2 O Fe 2 O 3 2- Fe: 2+ y = 2- (no es el adecuado ) = 0 (es el adecuado ) K: 1+ solamente KNO 2 1+ Entonces por diferencia tenemos: ( 1+) + (2 -) * 2 - = (1+) + ( 4-) = El elemento que se reduce es el Nitrogeno 5+ a 3+ en 2 valencias El elemento que se oxida es el Hierro de 3+ a 6+ en 3 valencias

28 FIN DE LA 1ra PARTE

29 ENLACES DE CARBONO

30 REACCIONES EXOTÉRMICAS COMPONENTES DEL PETRÓLEO O LOS COMBUSTIBLES FÓSILES

31 APLICACIONES DE LA OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

32 OTRO EJEMPLO: PROCESO DE LA FOTONSINTESIS GALVANOTÉCNIA


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