REACCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS Ing. Nelson Velásquez

Reacción Química Las transformaciones químicas de las sustancias consisten en un reordenamiento de los átomos para formar nuevas moléculas. Las sustancias presentes al principio se llaman REACTIVOS. Las sustancias que se forman al final se llaman PRODUCTOS. Las reacciones se representan por Ecuaciones Químicas.

Reacciones Químicas Los cambios que se den entre sustancias se llaman reacciones químicas y también suceden a nuestro alrededor. En una reacción química se produce una transformación de la materia: las propiedades características (densidad, color, punto de fusión, etc.) de los productos de la reacción no son las mismas que las de los reactivos. Ejemplos: cuando se cocina un alimento, cuando se enciende un motor de gasolina, al encender un fósforo, cuando se disuelve un antiácido en agua, cuando la leche se agría, etc.

Las ecuaciones químicas En una ecuación química hay dos términos. En el primero, el de la izquierda, se escriben los reactivos, expresados mediante sus fórmulas químicas correspondientes y separados por un signo más. A la derecha se escribe el segundo término, en el que aparecen los productos, también representados por sus fórmulas químicas y con signos más entre ellos. Entre ambos términos suele ponerse una flecha que indica que se ha producido la reacción química correspondiente. Reactivos →Productos

Leyes de las Reacciones Químicas Ley de Lavoisier o de conservación de la masa. Ley de Proust o de las proporciones definidas. Ley de Dalton o de las proporciones múltiples.

Ley de Lavoisier Si una reacción química no es más que la reorganización de una serie de átomos que ya estaban al principio, ¿no deben aparecer esos mismos átomos al final? En una reacción química, la masa se conserva. Es decir, la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.

Ejemplo 1: 2H2 + O2 → 2H2O Reactivos: H: 2 x 1 x 2 = 4 Productos: + O: 16 x 2 = 32 Total = 36 Productos: H: 2 x 1 x 2 = 4 O: 2 x 16 = 32 Total = 36 Conclusión: la masa de los reactivos es igual a la de los productos. El número de hidrógenos y de oxígenos de los reactivos es igual al de los productos.

Ley de Proust Joseph Louis Proust demostró que en las reacciones químicas la relación entre las sustancias reaccionantes siempre era la misma; y también demostró que esta relación no dependía del método de trabajo utilizado en el laboratorio. Así, Proust enunció su ley: Los reactivos que intervienen en una reacción química lo hacen siempre en una proporción determinada.

Ejemplo 2: 2H2 + O2 → 2H2O Reactivos: H: 2 x 1 x 2 = 4 O: 16 x 2 = 32 Relación O/H = 32/4 Relación O/H = 8:1 Conclusión: Siempre que el oxígeno y el hidrógeno se combinan para formar agua lo hacen en una proporción definida de 8 a 1.

Ley de Dalton Cuando un elemento se combina con otro para dar más de un compuesto, las masas de uno de ellos que se unen a una masa fija del otro están en relación de números enteros y sencillos.

Ejemplo 3: H2 + O2 → H2O2 Reactivos: H: 1 x 2 = 2 O: 16 x 2 = 32 Relación O/H = 32/2 Relación O/H = 16:1 Conclusión: Cada vez que el oxígeno y el hidrógeno se combinan para formar agua lo hacen en una proporción de 8 a 1. Pero si se combinan para formar peróxido de hidrógeno lo hacen en una proporción de 16 a 1.

TIPOS DE COMPUESTOS

Tipos de reacciones químicas inorgánicas Composición o síntesis Descomposición. Desplazamiento simple Desplazamiento doble

Reacciones de Composición o Síntesis Consisten en que 2 reactivos forman 1 producto. Es decir, dos sustancias simples se unen para formar una más compleja. Ejemplos: síntesis de óxidos, de hidruros, de hidróxidos y de oxácidos.

Reacciones de Descomposición Consisten en que 1 reactivo forma 2 productos. Es decir que una sustancia compleja se divide para formar dos sustancias más simples. Ejemplos: descomposición de óxidos, de hidruros, de hidróxidos, de oxácidos y de sales.

Ejemplos de las reacciones estudiadas Síntesis: La producción de agua a partir de hidrógeno y oxígeno, que ya vimos 2H2 + O2 → 2H2O Descomposición: El proceso inverso de la anterior, es decir, electrólisis del agua: 2H2O → 2H2↑ + O2↑

Ejemplos de las reacciones estudiadas Síntesis: La hidratación de un oxido metálico para formar un hidróxido: Na2O + H2O → 2NaOH Descomposición: La deshidratación de un oxácido da lugar a un anhídrido y agua: H2SO4 → H2O + SO3

Reacciones de Desplazamiento Simple Tienen lugar entre un compuesto y un elemento. Consisten en que 1 elemento del compuesto reactivo es desplazado y sustituido por el elemento solitario. Se puede resumir de la siguiente manera: AB + C → AC + B

Reglas de los desplazamientos simples Estas reacciones obedecen a las llamadas escalas de reactividad. Hay una escala para los no metales halógenos y otra para los metales. El elemento más reactivo desplaza al menos reactivo.

Ejemplos de las reacciones estudiadas Desplazamiento simple de no metales: El cloro desplaza al bromo: CaBr2 + Cl2 → CaCl2 + Br2 Desplazamiento simple de metales: El hierro desplaza al cobre: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Reacciones de Desplazamiento Doble Tienen lugar entre dos compuestos. Consisten en que 2 elementos de distintos compuestos reactivos son intercambiados. Se puede resumir de la siguiente manera: AB + CD → AD + BC

Reacciones de Desplazamiento Doble Estas reacciones se basan en 3 fenómenos: Neutralización de un ácido y una base. La afinidad entre cationes de bases fuertes y aniones de ácidos fuertes. La tendencia a formar precipitados por la combinación de ciertos elementos y iones.

Ejemplos de Neutralizaciones Al reaccionar un ácido y una base, se produce una sal y agua: HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O FeOH + H2SO4 → FeSO4 + H2O

Afinidad de iones fuertes

Ejemplo de las parejas de baile

Ejemplos de desplazamientos dobles Desplazamiento doble por afinidad de iones fuertes: Anión nitrato y catión litio son afines: CuNO3 + LiClO → LiNO3 + CuClO Anión sulfato y catión magnesio son afines : MgF2 + FeSO4 → MgSO4 + FeF2

Formación de Precipitados

Ejemplos de desplazamientos dobles Desplazamiento doble por precipitación: Los haluros de plata precipitan: AgNO3 + LiCl → LiNO3 + AgCl↓ Los sulfuros de hierro precipitan: MgS + FeHPO3 → MgHPO3 + FeS↓