SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO DEPARTAMENTO ACADÉMICO UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS REACIONES QUIMICAS Mag. Miguel RAMÍREZ GUZMÁN

DEFINICION Reacciones químicas Las reacciones químicas son las transformaciones de la materia que producen cambios en unas sustancias para obtener otras diferentes. En estas transformaciones, se parte de unas sustancias en el estado inicial, llamadas reactivos, y se obtienen otras diferentes en el estado final, llamadas productos.

FENÓMENOS FÍSICOS y QUÍMICOS En la naturaleza y en la vida diaria, nos encontramos constantemente con fenómenos físicos y con fenómenos químicos. Pero, que son cada uno de estos fenómenos: FENÓMENO FÍSICO: es aquel que tiene lugar sin transformación de materia. Cuando se conserva la sustancia original. Ejemplos: cualquiera de los cambios de estado y también 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. FENÓMENO QUÍMICO: es aquél que tiene lugar con transformación de materia. 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.

Tipos de Reacciones Reacciones de descomposición Aquellas reacciones donde un reactivo se rompe para formar dos o más productos. Puede ser o no redox. 2H2O  2H2 + O2 Reacciones de adición o composición Dos o más reactivos se combinan para formar un producto. CH2=CH2 + Br2  CH2Br-CH2Br

Reacciones de desplazamiento simple Aquellas reacciones donde un elemento desplaza a otro en un compuesto. Cl2 + KI  I2 + KCl Reacciones de doble desplazamiento o metátesis Aquellas reacciones donde dos reactivos se enrocan 2HCl + Na2S H2S + 2NaCl Reacciones de precipitación Aquellas reacciones donde uno o más reactivos al combinarse genera un producto que es insoluble. AgNO3 + NaCl  AgCl + NaNO3

Reacciones de dismutación Aquellas reacciones donde un reactivo genera compuestos donde un elemento tiene dos estados de oxidación. 12NaOH + 6Br20  2NaBr+5O3 + 10NaBr-1 + 6H2O Reacciones exotérmicas Aquellas reacciones donde se libera energía. HI  H2 + I2 + calor Reacciones endotérmicas Son aquellas donde se necesita calor para llevarse a cabo. FeO + H2 + calor  Fe + H2O

Aquellas reacciones donde los reactivos intercambian electrones Reacciones Redox o de óxido - reducción Aquellas reacciones donde los reactivos intercambian electrones Na0 + Cl20  Na+1Cl-1 Ejemplos de las reacciones de óxido reducción o redox Baterías y pilas (de auto, NiCd, alcalinas) Corrosión y enmohecimiento de metales Muchas de las reacciones metabólicas

Balanceo de ecuaciones METODO DE TANTEO METODO DE REDOX METODO ALGEBRAICO METODO ION-ELECTRON

Balanceo de ecuaciones por el método de Tanteo   El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tengan los átomos en la misma cantidad Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo necesiten, pero no se cambian los subíndices. Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación                                         H2O + N2O5 _ HNO3 Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O). Para ello, con solo agregar un 2 al HNO3 queda balanceado el Hidrogeno.                                      H2O + N2O5  2 HNO3 ·  Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos Nitrógenos en el primer miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo miembro (2 HNO3) ·  Para el Oxigeno 1 en el agua (H2O) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico (N2O5) nos dan un total de seis Oxígenos. Igual que (2 HNO3)

Balanceo de ecuaciones por el método algebraico Para balancear considerar los siguientes puntos A cada formula de la ecuación se le asigna un coeficiente literal. Ejemplo: aFe + bO2  cFe2O3 2) Para cada elemento químico de la ecuación, se plantea una ecuación algebraica (reactantes = productos) Para el Fe: a = 2c Para el O: 2b = 3c 3) Este método permite asignarle un valor (el más conveniente) a la letra que aparece en la mayoría de las ecuaciones algebraicas, en este caso la c. Por lo tanto si c = 2 Si resolvemos la primera ecuación algebraica, tendremos: 2b = 3c 2b = 3(2) b = 6/2 b = 3 Los resultados obtenidos por este método algebraico son a = 4 b = 3 c = 2 Estos valores los escribimos como coeficientes en las formulas: 4Fe + 3O2  2 Fe2O3

Balanceo de ecuaciones por el método de Redox (Oxido - reduccion) En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.) 1) Ejemplo.                                                        Cu0 + HN+5O3------------------ N+4O2 + H2O + Cu+2(NO3)2   N gana 1e- x 1 = 1 x 2 =2 Cu pierde 2e- x 1 = 2           Cu + 2HNO3------------------- 2NO2 + H2O + Cu(NO3)2         Cu + 4HNO3------------------- 2NO2 + 2H2O + Cu(NO3)2

Balanceo de Ecuaciones : Metodo Ión-Electron   En el método de ión-electrón (conocido también como método de media reacción), la reacción total se separa en medias reacciones que se balancean y suman por separado. Aunque este método es un poco más complicado que el método de oxidación, se apega más a la realidad para reacciones de redox en soluciones acuosas. El método ión-electrón reconoce no sólo un elemento sufre un cambio sino la molécula o Ion completo. Este método también proporciona las bases apropiadas para el estudio de la electroquímica, en la que intervienen aplicaciones de medias balanceadas. Las reglas para balancear ecuaciones son un poco diferentes en solución ácida[con iones H+ (ac)], que en solución básica [con iones OH-(ac)]. Ambos casos se toman por separado, estudiando primero las reacciones en solución ácida. Para simplificar las ecuaciones, se balancean sólo las ecuaciones iónicas netas. El balanceo en una solución acuosa ácida se ilustra por medio de la siguiente ecuación no balanceada:

(SO3)-2 + (MnO4)-1  Mn+2 + (SO4)-2 Por metodo REDOX balanceamos: (SO3)-2 + (MnO4)-1 ------------------------ Mn+2 + (SO4)-2 Gana 5e- x 1 = 5 x 2 = 10 Pierde 2e- x 1 = 2 x 5 = 10 5 (SO3)-2 + 2 (MnO4)-1 ------------------------ 2 Mn+2 + 5 (SO4)-2 Para balancear oxigeno e hidrógeno: Balanceamos carga (reactantes y productos), colocamos H+ (medio ácido) donde sea necesario. 2. Balanceamos oxígeno, donde falta agregamos moléculas de H2O, según sea necesario.

5 (SO3)-2 + 2 (MnO4)-1 ------------------------ 2 Mn+2 + 5 (SO4)-2 Carga -10 -2 -12 6H+1 -6 Carga +4 -10 -6 6 H+1 + 5 (SO3)-2 + 2 (MnO4)-1 ------------------------ 2 Mn+2 + 5 (SO4)-2 Oxígeno 20 3H2O 23 Oxígeno 15 8 23 6 H+1 + 5 (SO3)-2 + 2 (MnO4)-1 --------------------- 2 Mn+2 + 5 (SO4)-2 + 3 H2O