REACCIONES QUÍMICAS A + B = C + D Reacción Química es la transformación de la materia, reordenando sus átomos. A + B = C + D Primer Miembro Segundo Miembro Reactivos Productos

REACCIONES QUÍMICAS: CLASIFICACIÓN Por su Mecanismo REACCIONES DE ADICIÓN Suma de los reactivos. 2 H2 + O2 = 2 H2O Cl2 + H2 = 2 HCl DE DESCOMPOSICIÓN Suma de los reactivos. 2 H2O = 2 H2 + O2 2 HCl = Cl2 + H2 Por el Desplazamiento DE DOBLE SUSTITUCIÓN Dos elemento se reemplazan mutuamente. (Neutralización) Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + H2O HCl +NaOH = NaCl + H2O DE SIMPLE SUSTITUCIÓN Un elemento reemplaza a otro Cu + H2SO4 = CuSO4 + H2 2NaCl +2HCl = 2NaCl + H2

REACCIONES QUÍMICAS: CLASIFICACIÓN Por el intercambio de Energía Calirífica EXOTÉRMICAS Producen calor. CaO + H2O = Ca(OH)2+ calor C + O2 = CO2 + calor ENDOTÉRMICAS Absorben calor. CaCO3+calor = Cao + CO2 2HgO + calor = 2Hg + O2 Por su Extensión REVERSIBLES Reaccionan en sentido contrario. 2 H2 + O2 2 H2O Cl2 + H2 2 HCl NO REVERSIBLES Son definitivas. CaO + H2O = Ca(OH)2 CaCO3 = CaO + CO2

REACCIONES QUÍMICAS: CLASIFICACIÓN Por el Cambio de Número de Oxidación REACCIONES NO REDOX Los elementos no cambian de # de oxidación al pasar al segundo miembro. +1 -1 0 +2 -1 0 2 H Cl + Zn = Zn Cl2 + H2 REACCIONES REDOX Los elementos cambian de # de oxidación al pasar al segundo miembro. 0 0 +1 -2 2 H2 + O2 = 2 H2 O

ECUACIONES QUÍMICAS 2H2 + O2 = 2H2O H + O = H2O A + B = C + D Ecuación = Igualdad Primer Miembro Segundo Miembro A + B = C + D H2 + O2 = H2O 2H2 + O2 = 2H2O H + O = H2O

INTERPRETACIÓN DE LAS ECUACIONES 2H2 + O2 = 2H2O 4 átomos de H 2 átomos de O 6 átomos entre H y O 2 moléculas de H 1 molécula de O 2 moléculas de H2O 4 u de H 32 u de O 36 u de H2O 4 g de H 32 g de O 36 g de H2O 2 moles de H 1 mol de O 2 moles de H2O Gas Gas Gas 44,8 lit. de H 22,4 lit.de O 44,8 lit. de H2O

RECONOCIMIENTO DE LOS #S DE OXIDACIÓN Tomamos en cuenta: Un átomo solo, una molécula, una fórmula: Son eléctricamente neutros. Un átomo, una molécula no combinados: Tienen # de oxid. Cero. La carga total positiva (protones) y la carga total negativa (electrones), son iguales (0) Un ión sí esta cargado eléctricamente: Si ganó electrones es anión (-) Si perdió electrones es catión (+)

RECONOCIMIENTO DE LOS #S DE OXIDACIÓN Práctica: Pb Cl2 Au # de Oxid. cero # de Oxid. cero # de Oxid. cero O N2 O2 * Elemento solo, # de oxid. Cero ** Hay 7 elementos, gases, que no pueden estar solos, están como moléculas diatómicas. Estos son: O2, H2, N2, F2, Cl2, Br2 y I2 (# de oxid. cero)

PARA TOMAR EN CUENTA: Qué # multiplicado por 2 nos da +6? * Elemento solo, # de oxid. Cero * Gases, moléculas diatómicas. Cero * En una fórmula recurrimos al elemento mas conocido, para calcular el # de oxid. del elemento desconocido * El total de cargas positivas y negativas siempre debe ser igual. Qué # multiplicado por 2 nos da +6? Con base en el subíndice: el 2 x +3 nos da = +6, que divido entre 2, da +3 El Al está trabajando con +3 ? -2 Al2 O3

En único número que responde es el +4, PARA TOMAR EN CUENTA: ? -2 N O2 * Con cuanto está trabajando el N? * En este ejemplo no está ni con +3, ni con +5. * Recurrimos al O, que lo conocemos. Está con -2. Por lo tanto la carga total negativa es -4. La carga total positiva debería ser la misma con signo contrario para que de cero. En único número que responde es el +4, que le corresponde al N.

En único número que responde es el +3, PARA TOMAR EN CUENTA: +1 ? -2 H As O2 * Con cuanto está trabajando el As? Recordemos, las cargas totales positivas y negativas deben ser iguales. * La carga total negativa es -4. * Restamos el 1 del H (positivo),nos faltarían 3 cargas positivas para llegar al +4 En único número que responde es el +3, le corresponde al As.

CÁLCULO DE COEFICENTES: Son cálculos que nos permiten tener reacciones balanceadas. 3 métodos Simple Tanteo Redox Ión electrón Utiliza cálculos de números sencillos Utiliza los #s de oxidación Utiliza iones y electrones Los 3 métodos son sencillos. Solo presta atención.

MÉTODO DEL SIMPLE TANTEO: IGUALAR C + O = CO Si hay gases deben ir en estado molecular C + O2 = CO Igualamos el # de Os. (2) como coeficiente. C + O2 = 2CO Igualamos el # de Cs. … y está listo ¡¡¡ 2C + O2 = 2CO Solo 7 elementos tienen subíndice 2, si están solos, son gases (H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2)

SIMPLE TANTEO: En las funciones que vimos Cl + O = Cl2O7 Cl y O, gases, deben ir en estado molecular. Cl2 + O2 = Cl2O7 Qué # multiplicado por 2, nos va a dar 7????? Duplicamos el anhídrido ¡¡¡¡ Cl2 + O2 = 2Cl2O7 Ahora si ¡¡¡¡ El subíndice 7 x 2 nos permite igualar 2Cl2 + 7O2 = 2Cl2O7 IGUALADO ¡¡¡

SIMPLE TANTEO: ÓXIDOS (impar) Fe + O = Fe2O3 O, gas, subíndice 2 Fe + O2 = Fe2O3 Duplicamos el óxido ¡¡¡¡ Fe + O2 = 2Fe2O3 Ahora si ¡¡¡¡ Podemos igualar ¡¡¡ 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 IGUALADO ¡¡¡

SIMPLE TANTEO: ÓXIDO (par) Pb + O2 = PbO2 2Ca + O2 = 2CaO Pb + O2 = PbO IGUALADO ¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡ Pb + O2 = 2PbO 2Pb + O2 = 2PbO

2Al + H2O = 2Al(OH)3 + H2 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2 SIMPLE TANTEO: HIDRÓXIDOS (par) Ca + H2O = Ca(OH)2 Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 HIDRÓXIDOS (impar) Al + H2O = Al(OH)3 Al + H2O = 2Al(OH)3 + H2 IGUALADO ¡¡¡ 2Al + H2O = 2Al(OH)3 + H2 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

SIMPLE TANTEO: HIDRÁCIDOS (par) HIDRÁCIDOS (impar) S + H2 = H2S Cl2 + H2 = 2HCl IGUALADO ¡¡¡

SIMPLE TANTEO: OXOÁCIDOS (par) OXOÁCIDOS (impar) TeO3 + H2O = H2TeO4 SiO2 + H2O = H2SiO3 OXOÁCIDOS (impar) I2O5 + H2O = HIO3 I2O5 + H2O = 2HIO3 IGUALADO ¡¡¡

SIMPLE TANTEO: SALES (par) SALES (impar) HNO2 + Ba = Ba (NO2)2 H2SeO4 + Al = Al2 (SeO4)3 + ? H2SeO4 + Al = Al2 (SeO4)3 + H2 3H2SeO4 + 2Al = Al2 (SeO4)3 + 3H2 I GU AL ADO… SALES (impar) HNO2 + Ba = Ba (NO2)2 HNO2 + Ba = Ba (NO2)2 + H2 2HNO2 + Ba = Ba (NO2)2 + H2

RECORDEMOS: 1. En todo compuesto las cargas positivas siempre son iguales a las cargas negativas, la suma algebraica debe dar cero (0) 2. Un elemento no combinado tiene número de oxid.cero (0) 3. Los metales, el hidrógeno y el ión amonio (NH4+) trabajan con números de oxidación positivos. 4. Los no metales, los iones de ácido (radical halogénico) y el oxígeno trabajan con número de oxidación negativo. 5. Los no metales actúan con número de oxidación positivo combinados con el oxígeno (anhídridos y sus derivados) 6. El oxígeno siempre trabaja con -2, solo en los peróxidos lo hace con -1 7. El hidrógeno trabaja con +1 con los no metales, pero con -1 con los metales.

REDOX: +5 -2 +6 +2 HNO3 + H2S = H2SO4 + NO + H2O Sabemos que el H y el oxígeno trabajan con: H = +1 O = -2 (Una revisión rápida para asegurarnos ) Identificamos qué elementos cambian de # de oxidación al pasar al segundo miembro +5 -2 +6 +2 HNO3 + H2S = H2SO4 + NO + H2O

REDOX: +5 -2 +6 +2 3 3 4 8 8 HNO3 + H2S = H2SO4 + NO + H2O ------- 3 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 -1 -2 -3 -4 OXIDACIÓN REDUCCIÓN

REDOX: PRÁCTICA En el Primer Miembro:  1. HIO3 + NaHSO3 = NaHSO4 + I2 + H2O 2. As + HNO3 + H2O = H3AsO4 + NO 3. KNO3 + C = K2CO3 + CO2 + N2 4. S + H2SO4 = SO2 + H2O  En el Segundo Miembro: 1. Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O 2. K2MnO4 + H2SO4 = KMnO4 + MnO2 + K2SO4 + H2O 3. Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + H2O 4. Pt + HNO3 = Pt(NO3)2 + N2 + H2O

2 HIO3 + 5 NaHSO3 = 5 NaHSO4 + I2 + H2O REDOX: PRÁCTICA Pautas para resolver las anteriores reacciones  En el Primer Miembro: 1.- Tomar en cuenta el doble del número de reducción del Yodo por su estado molecular (I2) en el segundo miembro. 2 HIO3 + 5 NaHSO3 = 5 NaHSO4 + I2 + H2O  2.- El agua es el comodín.   3 As + 5 HNO3 + 2 H2O = 3 H3AsO4 + 5 NO  3.- Tomar en cuenta el doble del número de reducción del Nitrógeno por su estado molecular (N2) en el segundo miembro.   4 KNO3 + 5 C = 2 K2CO3 + 3 CO2 + 2 N2  4.- Simplificar coeficientes. El mismo elemento se oxida y se reduce. (autoxireducción) S + 2 H2SO4 = 3 SO2 + 2 H2O

REDOX: PRÁCTICA En el Segundo Miembro: Pautas para resolver las anteriores reacciones En el Segundo Miembro:  * Comenzar por el N, luego el Cu, para terminar con el O y el H. 3 Cu + 8 HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O  * Comenzar por el Mn, luego el K y el S, para terminar con el O y el H. 3 K2MnO4 + 2 H2SO4 = 2 KMnO4 + MnO2 + 2 K2SO4 + 2 H2O  * Es sencilla, solo comenzar por el N. Cu + 4 HNO3 = Cu (NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O  * Simplificar los números encontrados (coeficientes).  5 Pt + 12 HNO3 = 5 Pt (NO3)2 + N2 + 6 H2O

MÉTODO DEL IÓN ELECTRÓN: Cobre + ácido nítrico = nitrato cúprico + monóxido de nitrógeno + agua   Cu + HNO3 = Cu (NO3)2 + NO + H2O +1 +5 -2 +2 +5 -2 +2 -2 +1 -2 Se oxida Se reduce Los elementos que cambian # de oxidación al pasar al segundo miembro ya están identificados… Se oxida (de 0 a +2) Cu 0 → Cu +2 Se reduce (de +5 a +2) N +5 → N +2 Con estos dos elemento , preparamos dos semireacciones

MÉTODO DEL IÓN ELECTRÓN: ¿Cuántos electrones, en el primer miembro, serán necesarios sumar o restar para igualar con la carga del segundo miembro? Cu 0 → Cu +2 N +5 → N +2 Restando 2 e- al primer miembro y sumando 3 e- al segundo miembro, es suficiente. Cu 0 - 2e → Cu +2 N +5 + 3e → N +2 Intercambiamos estos números encontrados y los colocamos delante de cada semiecuación. 3 Cu 0 - 2e → Cu +2 N +5 + 3e → N +2 2

MÉTODO DEL IÓN ELECTRÓN: Estos números multiplican a cada semireacción …… Cu 0 - 2e- → Cu +2 N +5 + 3e- → N +2 2 3 Cu 0 - 2e- → Cu +2 N +5 + 3e- → N +2 2 3 y tenemos… 3 Cu 0 - 6 e- + 2 N+5 + 6e- → 3 Cu+2 + 2N +2 3 3 2 Cu + HNO3 = Cu (NO3)2 + NO + H2O 2 8 4 Trasladamos los coeficientes a la reacción inicial.

MÉTODO DEL IÓN ELECTRÓN: Igualar las siguientes reacciones utilizando el método adecuado.   KNO3 + I2 → KI + KIO3 + H2O Ag2SO4 → Ag2S + Ag2SO3 H2SO4 + HCl → SO2 + H2O I2 + LiOH → LiIO3 + LiI + H2O HBrO3 + HBr → Br + H2O H2O + Cl2 → S + HCl