Fundamentos de Reacciones Químicas, Estequiometría y Termoquímica

Reacciones Químicas y Estequiometría

Reacción química: Es el proceso por el que unas sustancias iniciales dan lugar a otras sustancias finales.

Conceptos de Estequiometría

• 1. Reactivo limitante: En una reacción química, es el reactivo que se consume completamente.
• 2. Reactivo en exceso: Es aquel que no se consume por completo durante la reacción.
• 3. Reactivo impuro: Se refiere a cuando la sustancia que nos interesa no se encuentra en estado puro.

Clasificación de las Reacciones Químicas

1. En función de la reacción

• Reacciones de combinación: Como las reacciones de formación.
• Reacciones de descomposición.
• Reacciones de sustitución: Pueden ser simples o dobles.

2. En función de la partícula transferida

• Reacciones de transferencia de protones: Incluyen las reacciones ácido-base y las reacciones de neutralización.
• Reacciones de transferencia de electrones: Incluyen las reacciones de oxidación y las reacciones redox.

Concepto de Arrhenius

• Ácido: Sustancia que en disolución acuosa libera iones.
• Base: Sustancia que en disolución acuosa libera iones hidroxilo (OH^-).

Reacciones de Oxidación-Reducción (Redox)

• Oxidación: Aumento del número de oxidación de un elemento. Un elemento se oxida si aumenta su número de oxidación.
• Reducción: Disminución del número de oxidación de un elemento.
• Oxidante: Sustancia que provoca la oxidación de otra, reduciéndose ella misma.
• Reductor: Sustancia que reduce a otro; por lo tanto, él se oxida y aumenta su número de oxidación.
• Número de oxidación: Carga que adquiriría un elemento en un compuesto si este se ionizase.

Termoquímica

• Ecuación termoquímica: Representación de una reacción química en la que se indica el intercambio o balance de energía.
• Entalpía de reacción: Calor o energía de reacción cuando esta se produce a presión constante.
• Entalpía de formación: Energía o calor absorbido o desprendido en la reacción de formación de un compuesto a partir de sus elementos en estado natural.

¿Cómo se producen las reacciones químicas?

Teoría de las Colisiones

Las moléculas de los reactivos chocan, rompiéndose los enlaces para después formar otros nuevos. No todos los choques producen una reacción. Para que un choque sea eficaz, debe cumplir con la energía suficiente y una orientación adecuada.

Al chocar, los reactivos forman un compuesto intermedio (complejo activado) con los enlaces de los reactivos a medio romper y los enlaces de los productos a medio formar.

Velocidad de Reacción y Conceptos de Movimiento

Velocidad de reacción: Variación de la concentración de reactivos o productos con respecto al tiempo.

Conceptos de Cinemática Relacionados

• Desplazamiento: Distancia entre dos posiciones.
• Velocidad: Es una magnitud vectorial.
• Aceleración: Rapidez con la que varía la velocidad.
• Aceleración instantánea: Aceleración en un instante determinado.

Componentes Intrínsecas de la Aceleración

• Aceleración tangencial: Responsable de la variación del módulo o valor numérico de la velocidad.
• Aceleración centrípeta o normal: Responsable de la variación de la dirección de la velocidad.