CAMBIOS QUÍMICOS Y SUS REPERCUSIONES UNIDAD 7

Los cambios químicos Aquellos procesos en los que la naturaleza de las sustancias iniciales no cambia se denominan procesos físicos. Sin embargo, aquellos procesos en los que cambia por completo la naturaleza de las sustancias iniciales se denomina reacción química. Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes y que se denominan productos.

Características de las reacciones químicas Una reacción química tiene las siguientes características: La sustancia o sustancias nuevas( productos) que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida (reactivos) Los átomos de las sustancias que forman los reactivos se separan y se reorganizan de otro modo. Ello da lugar a una o más sustancias diferentes de las iniciales. Durante una reacción química se desprende o se absorbe energía. Una reacción es EXOTÉRMICA cuando se desprende energía, y ENDOTÉRMICA cuando necesita energía.

ECUACIONES QUÍMICAS Una reacción química se representa mediante una ecuación química. Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y la de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción y equivale a la expresión “para dar”. Como en una reacción química s conserva la masa, a cada lado de la ecuación debe existir el mismo número de átomos de cada elemento. UNA ECUACIÓN QUÍMICA ESTÁ AJUSTADA CUANDO SE CUMPLE EL PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA.

CÁLCULO DE LA MASA Y EL VOLUMEN Cálculo masa- masa 1.-Se identifican los reactivos y los productos. 2.-Se escriben la ecuación química, incluyendo, además de los símbolos y fórmulas, el estado físico de las sustancias. 3.-Se ajusta la ecuación. 4.-Se indica debajo de cada componente la cantidad de sustancia, en mol. Este número coincide con el que figura delante de cada símbolo o fórmula. Si este último no aparece indicado, se trata de 1 mol. 5.-Se añade la masa atómica relativa de cada sustancia o su masa molecular relativa. 6.-Se escriben las masas de las sustancias, teniendo en cuenta las cantidades relativas que figuran en la ecuación. 7.-Se establece la equivalencia entre las cantidades estequiométricas y los datos del enunciado. 8.-Se calcula la cantidad de sustancia, en mol.

Cálculo volumen- volumen 1.-Se identifican los reactivos y los productos. 2.-Se escribe la ecuación química con los símbolos o fórmulas, incluyendo el estado físico de las sustancias. 3.-Se ajusta la ecuación. 4.-Se indica debajo de cada componente la cantidad de sustancia, en mol. 5.-Se convierte la proporción molar en una proporción numérica. 6.-Se establece una equivalencia para calcular el volumen pedido de acuerdo con los datos del enunciado.

Velocidad de una reacción química Algunas reacciones químicas se producen de forma rápida, sin embargo otras son muy lentas. Para saberlo hay que conocer la velocidad a la que transcurre. La velocidad de reacción es la variación de cantidad de sustancia formada o transformarla por unidad de tiempo. En general, para determinar la velocidad de una reacción, hay que medir la cantidad de reactivo que desaparece o la cantidad de producto que se forma por unidad de tiempo.

Factores que afectan a la velocidad de reacción Superficie de contacto de los reactivos. Una reacción es tanto más rápida cuanto más divididos se encuentren los reactivos. Temperatura. En general, la velocidad de una reacción química aumenta conforme se eleva la temperatura. La mayoría de las reacciones pueden agruparse en alguno de estos tres tipos: - Reacciones de combinación o síntesis. - Reacciones de descomposición. - Reacciones de polimerización. - Reacciones ácido-base. - Reacciones de oxidación y reducción.

REACCIONES DE COMBINACIÓN O SÍNTESIS Las reacciones de combinación o síntesis son aquellas en las que dos o más reactivos se combinan para dar un único compuesto. CaO (s) + CO2 (g) CaCO3 ( s) REACCIONES DE DESCOMPOSICIÓN La descomposición es una reacción química en la que una sustancia se transforma en dos o más sustancias sencillas por la acción del calor, la luz o la electricidad. CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 ( g)

REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN Los polímeros son moléculas grandes y largas formadas por la unión de moléculas más pequeñas y cortas llamadas monómeros. Existen dos tipos de reacciones de polimerización: El polímero se obtiene de un único monómero. Por ejemplo: la reacción de obtención del polietileno. Monómero: -A- Polímero: -A-A-A-A-A- El polímero se obtiene por la unión de dos monómeros diferentes. Por ejemplo: la reacción del nylon Monómero: -A-, -B- Polímero: -A-B-A-B-A-B- Las reacciones de polimerización se usan en la fabricación de plásticos.

REACCIONES ÁCIDO- BASE Para distinguir si una sustancia es ácida o básica, se hace uso de la escala de pH. Si una sustancia tiene un pH<7, tiene carácter ácido, y si, por el contrario, tiene un pH>7, posee carácter básico. Un indicador ácido- base es una sustancia que adquiere una coloración distintas según se encuentre en un medio ácido, básico o neutro, es decir, sea el pH del medio. Una reacción de neutralización es aquella en la que un ácido reacciona con una base para dar lugar a la formación de una sal y agua. HCl + NaOH NaCl +H2O ácido + base sal + agua

REACCIONES DE OXIDACIÓN- REDUCCIÓN Una reacción de oxidación es cualquier proceso en el que un elemento o un compuesto gana oxígeno. La reacción del hierro es un ejemplo de reacción de oxidación: 2 Fe (s) + O2 ------> 2 FeO (s) Una reacción de reducción es cualquier proceso en el que un compuesto pierde oxígeno. La reacción entre el óxido de hierro y el carbono es un ejemplo de reacción de reducción y de oxidación: FeO (s) + C ( s)----- CO (g) + Fe ( s)

REACCIONES DE COMBUSTIÓN La combustión es una reacción de oxidación por la cual una sustancia combustible reacciona con el oxígeno del aire. Los productos de la combustión de cualquier compuesto que contenga átomos de carbono y de hidrógeno son dióxido de carbono, CO2, y vapor de agua, H2O: CH4 (g) + 2 O2 (g)----- CO2 (g) + 2 H2O (g)