Reacciones Químicas y Leyes Fundamentales
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Reacciones Químicas
Proceso por el que unas sustancias se transforman en otras diferentes, mediante la ruptura y formación de enlaces químicos. Este proceso supone una reorganización de los átomos de las sustancias que intervienen en la reacción.
Representación de las reacciones
- Se representan mediante ecuaciones químicas:
- Se representan mediante las fórmulas de las sustancias que intervienen en el proceso e indicando su estado de agregación.
- Constán de reactivos (sustancias iniciales) y productos (sustancias finales).
- Deben estar ajustadas, el número de átomos de cada elemento químico debe ser el mismo en ambos miembros de la ecuación.
- Deben estar ajustadas, el número de átomos de cada elemento químico debe ser el mismo en ambos miembros de la ecuación.
Ley de Conservación de la Masa o Ley de Lavoisier
Indica que, en toda reacción química, la masa de las sustancias que reaccionan es igual a la masa de las sustancias resultantes.
Leyes de los Volúmenes de Combinación
En una reacción química, el volumen de gas que reacciona y el volumen de gas resultante guardan una proporción de números enteros sencillos, siempre que se midan en iguales condiciones de presión y temperatura.
En las mismas condiciones de presión y temperatura, volúmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo número de partículas.
Las últimas partículas de los elementos gaseosos no son los átomos, sino agregados de dos o más átomos llamados moléculas.
Clasificación de las Reacciones Químicas
A+B → AB: Dos o más sustancias, ya sean elementos o compuestos, se unen para formar una sustancia nueva
AB → A+B: Un compuesto químico se descompone en dos o más sustancias
AB+X → AX+B: Uno de los elementos de un compuesto químico es reemplazado por otro
Según la Velocidad de la Reacción
La velocidad de reacción es la continuidad de sustancia que se forma o que desaparece durante una reacción química en la unidad de tiempo.
- Naturaleza de los reactivos: las sustancias que intervienen en la reacción química determinan la velocidad.
- Superficie de contacto: a mayor superficie de contacto entre los reactivos mayor velocidad de reacción. Así, las reacciones se aceleran si se pulverizan los reactivos o si se disuelven entre sí.
- Concentración de los reactivos: la velocidad de una reacción es superior al aumentar la concentración de los reactivos, ya que el número de choques moleculares es mayor.
- Temperatura: la velocidad de reacción crece con la temperatura. Se estima que, en general, un aumento de 10 grados duplica la velocidad de reacción.
- Utilización de catalizadores: los catalizadores son sustancias que modifican la velocidad de una reacción química. Pueden aumentarla, y entonces se llaman catalizadores positivos, o bien disminuirla, y en este caso se llaman inhibidores.
Para intervenir en la reacción, solo es necesaria una pequeña cantidad de catalizador, que se recupera, en la mayoría de los casos, al final de dicha reacción.
Según la Energía Intercambiada
Una reacción exotérmica es aquella que desprende calor al producirse. Una reacción endotérmica es la que necesita calor para poder producirse.
Las ecuaciones que indican el calor de reacción se denominan ecuaciones termoquímicas.
La diferencia entre la energía de la ruptura de enlaces y la formación es el CALOR DE REACCIÓN
Para que una reacción se inicie, se debe vencer la inercia de los reactivos, por lo que se necesita una energía inicial o energía de activación.
Reacciones Químicas Importantes
REACCIONES ÁCIDO-BASE:
Ácidos: (H+) tienen sabor agrio, cambian de color de muchos colorantes vegetales, disuelven a los metales desprendiendo hidrógeno, pierden sus propiedades al reaccionar con las bases
Bases: (OH-) tienen sabor amargo, cambian el color de muchos colorantes vegetales, tienen tacto jabonoso, pierden sus propiedades al reaccionar con los ácidos
Un ÁCIDO es una sustancia que, en disolución acuosa, cede iones hidrógeno, H+
Una BASE es una sustancia que, en disolución acuosa, cede iones hidróxido, OH-
PH es el logaritmo, cambiado de signo, de la concentración de iones hidrógeno ph=log (H+)
Para medir el pH de una disolución se usan los indicadores, sustancias que, añadidas en pequeñas cantidades, adquieren un color u otro según entren en contacto con un ácido o con una base
Una REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN es aquella por la que un ácido reacciona con una base para formar una sal y agua.
OXIDACIÓN es la adición de oxígeno a una sustancia
REDUCCIÓN es la pérdida de oxígeno de un compuesto
La COMBUSTIÓN es una reacción de oxidación rápida en la que se desprende calor y, con frecuencia, luz
La sustancia que arde es el combustible y la sustancia que mantiene la combustión es el comburente.
Cantidad de Sustancia
MOL: es la cantidad de sustancia que contiene tantas partículas como átomos hay en 12g (0,012 kg) de carbono -12
Un mol es la cantidad de sustancia pura que contiene el número de Avogadro (6,022·10*23) de partículas.
Masa molar, M, es la masa de un mol de partículas. Su unidad es g/mol.
n= m (g )/ M (g/mol)
Estequiometría
VOLUMEN MOLECULAR: es aquel que ocupa un mol de cualquier gas en condiciones estándar de presión y temperatura, y su valor es de 22.7L
PORCENTAJE EN MASA: %=M(soluto)/m(disolución)*100
CONCENTRACIÓN EN MASA= m(soluto)/V(disolución)
PORCENTAJE EN VOLUMEN=V(soluto)/V(disolución)
MOLARIDAD, CONCENTRACIÓN MOLECULAR: M= n(soluto)/V(disolución)