Estequiometria. 2a. sesión Reacción química Wilmer Alberto Enriquez

Estequiometria. 2a. sesión Reacción química

reacción

¿Cómo nos damos cuenta que se produce una reacción química? Cuando al poner en contacto dos o más sustancias: Se forma un precipitado Se desprenden gases Cambia de color Se desprende o absorbe energia (calor) Se percibe un “olor”, etcétera

Cambios de energía (luz)

Ejemplo de reacción química: Por cada molécula de oxígeno que reacciona son necesarias dos de hidrógeno para formar 2 moléculas de agua. Esto se expresa mediante la ecuación química: O2(g) + 2 H2(g)  2 H2O (g)

Su representación gráfica + 

Pero, ¿qué es una reacción química? Una reacción química consiste en la “ruptura de enlaces químicos” entre los átomos de los reactivos y la “formación de nuevos enlaces” que originan nuevas sustancias químicas, con liberación o absorción de energía. En toda reacción química la masa se conserva, es decir permanece constante

Como estrategias de enseñanza se sugiere: Ayudar a los estudiantes a reconocer que se forman nuevas sustancias y entender este razonamiento en otras reacciones. Mostrar reacciones que involucren cambios energéticos. Introducir la idea de que las partículas se reorganizan cuando ocurre una reacción química.

Reacción química ¿Cómo se usan las fórmulas y ecuaciones químicas para representar los reacomodos de los átomos que tienen lugar en las reacciones químicas? Las sustancias se pueden representar por fórmulas y símbolos, las cuáles nos proporcionan mucha información.

Símbolos usados en una ecuación química: + se usa entre dos fórmulas para indicar la presencia de varios reactivos o de varios productos.  se llama “flecha de reacción” y separa los reactivos de los productos. Indica que la combinación de los reactivos “produce”.

Símbolos usados en una ecuación química:  la doble flecha indica que la reacción puede ocurrir en ambas direcciones.  la flecha hacia abajo indica la formación de un precipitado que cae por gravedad al fondo del vaso de reacción.

Símbolos usados en una ecuación química:  la flecha hacia arriba indica que se desprende un gas. (s) indica que la sustancia se encuentra en estado sólido. (l) indica que la sustancia se encuentra en estado líquido. (g) indica que la sustancia se encuentra en estado gaseoso.

Símbolos usados en una ecuación química: calor  la flecha con una “delta” o la palabra calor encima indica que la reacción requiere energía térmica para llevarse a cabo. Cualquier “signo” que se ponga encima de la flecha, nos indica que se requiere de este para que la reacción ocurra.

Símbolos usados en una ecuación química: (ac) indica que el reactivo o el producto se encuentra en solución acuosa. Catalizador, generalmente se coloca encima de la flecha de reacción y nos indica que para que se lleve a cabo la reacción se necesita un catalizador.

Cálculos estequiométricos ¿Ecuación química ? Es la representación de la reacción química. Para iniciar con los cálculos estequiométricos, es necesario contar con la ecuación química debidamente balanceada.

Balanceo de ecuaciones químicas. Métodos: Por inspección (tanteo) Algebraico Oxido-reducción Ion-electrón (químico)

Herramientas de la estequiometria Coeficientes estequiométricos Razones estequiométricas (parámetros constantes y universales) Ejemplo: 2CO(g) + O2(g)  2CO2 (g) La razón estequiométrica entre el monóxido de carbono y el oxígeno es [ 2 moles de CO / 1 mol de O2]

Razones estequiométricas La razón indica las moles de monóxido de carbono que se requieren para reaccionar con un mol de oxígeno. Otras razones estequiométricas en la misma ecuación: [2 moles de CO/ 2 moles de CO2] [1 mol de O2/ 2 moles de CO2 ]

Ejercicio de aplicación: En la obtención de agua: H2 (g) + O2 (g)  H2 O(l) Se tienen 4.5g de hidrógeno ¿Qué cantidad* de oxígeno se requiere para que reaccione todo el hidrógeno? ¿Qué cantidad* de agua se obtendra? *cantidad de sustancia(mol) y en gramos.

Ejercicio de aplicación ¿Cuánto gas se desprenderá si pongo a reaccionar 1.3 moles de bicarbonato de sodio con 3.5 mL de vinagre (5% en volumen), en condiciones de laboratorio (20°C y 586 mmHg)? Reflexiona la estrategia de resolución.

Tipos de cálculos estequiométricos Moles de reactivos Moles de productos Masa de reactivos Moles de reactivos Moles de productos Moles de productos Masa de productos Moles de reactivos Masa de reactivos

Actividades experimentales Reacciones de desprendimiento de gases: Reacciones en jeringas Reacciones en botes de rollo fotográfico “bomba” Ecuación química: NaHCO3 + CH3 COOH CH3 COONa + H2 CO3 (g)

Actividades experimentales Detección de ideas previas (bolsa) Experiencia de cátedra (R. L) Reacciones con gases (en bolsas y jeringas) Un ciclo de reacciones del cobre. R. L (gases y formación de pp.) Bomba