Concentración de Soluciones y Reacciones Químicas: Fundamentos Esenciales
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Concentración de una Solución
La relación entre la cantidad de sustancia disuelta (soluto) y la cantidad de disolvente se conoce como concentración. Esta relación se expresa cuantitativamente en forma de unidades físicas y unidades químicas.
Concentración en Unidades Físicas
Porcentaje Masa en Masa (% m/m o % p/p)
Indica la masa de soluto en gramos, presente en 100 gramos de solución.
X g soluto --- 100 g solución
Reacciones y Ecuaciones Químicas
Cambio Físico: La composición química de una sustancia permanece constante. Ejemplo: fundir hielo.
Cambio Químico: La composición química de una sustancia cambia. Ejemplo: oxidación de hierro.
Reacción Química: Es la transformación de unas sustancias en otras.
¿Cuáles son los cambios sufridos?: Formación de propiedades, de gases, de temperatura.
¿Dónde Podemos Encontrar Reacciones Químicas?
En nuestra vida diaria encontramos: la digestión, la lluvia ácida, la fotosíntesis, la pila química, los combustibles, la oxidación de un clavo.
Representación de una Reacción Química
Para representar una reacción química, se utilizan las ecuaciones químicas.
- Muestran las sustancias que inician una reacción, las cuales se denominan reactivos.
- Muestran las sustancias que se forman debido a la reacción, las cuales se denominan productos.
- Muestran la dirección a la cual progresa una reacción mediante una flecha (≠ igualdad).
Clasificación de las Reacciones Químicas
Descomposición, síntesis, sustitución, doble sustitución (intercambio), ácido – base (neutralización), óxido – reducción.
Reacción de Descomposición
Son aquellas en las cuales, a partir de una sola sustancia, se obtienen varios productos. En estas reacciones generalmente se necesita la acción del calor.
Reacción:
1 sustancia ------ varias sustancias (KClO3 ------- KCl + O2)
Reacciones de Síntesis
Son aquellas por las cuales dos o más sustancias se unen para formar un solo producto.
Varias sustancias --------- 1 sustancia (H2 + S + O2 ------ H2SO4)
Reacciones de Sustitución
En una reacción de sustitución (o desplazamiento), un átomo sustituye a otro en la molécula.
Un metal reemplaza a otro menos activo: se considera que un metal es más activo que otro cuando pierde con mayor facilidad sus electrones. Ej: Li, L, Ne, Ba, Ca, Mg, Al, Zi, Fe, Cd, Ni
El Litio es el elemento más activo de los metales. En general, cualquier metal desplazará a los que estén por debajo en la lista. Ej: AB + C ----- AC + B // HCl + Zn ------ ZnCl2 + H2
Reacciones de Doble Sustitución
Se presenta un intercambio de átomos entre las sustancias que reaccionan. Ej: AB + CD ------- AD + BC /// NaCl + AgNO3 --------- NaNO3 + AgCl
Secuencia de una Ecuación: Es una ecuación de sustitución doble.
Ej: AgNO3 + NaCl + NaNO3
Reacciones de Neutralización
Son aquellas en las que un ácido reacciona con una base para formar una sal y agua. Ej: HCl(ac) + NaOH(ac) -------- NaCl(ac) + H2O(l)
Ácidos Fuertes: HCl, H2SO4, HNO3
Bases Fuertes: MOH, M(OH)2 /// H+ + OH- ------ H2O
Reacciones de Combustión
En este tipo de reacciones, el oxígeno se combina con otra sustancia y libera energía en forma de luz y calor.
Las reacciones de combustión son muy comunes.
Combustión de carbón para producir energía eléctrica: C(s) + O2(g) ----- CO2(g)
Ecuaciones Químicas
Representación de una reacción química mediante una igualdad: A + B ----- C + D /// NaOH + HCl ---- NaCl + H2O
Características
- Representan abreviadamente la naturaleza y número de reactivos y productos de un proceso químico.
- Se ajustan a las leyes de conservación de la materia.
- La reacción debe ser posible de realizar en la práctica.