Reacciones Químicas: Tipos, Cálculos y Nomenclatura

Tipos de Reacciones Químicas

Descomposición

Un ácido se descompone en sus elementos, siendo el proceso contrario a la síntesis. Por ejemplo:

(H₂SO₄ = H₂...)

Oxidación y Combustión

Un compuesto orgánico reacciona con el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua.

Sustitución

Un ácido reacciona con un metal para formar una sal e hidrógeno. Por ejemplo:

(HCl + Fe = FeCl₂ + H₂)

Cálculos Estequiométricos: De Gramos a Moléculas, Átomos y Viceversa

De Gramos a Moléculas

Ejemplo: Calcular las moléculas en 90g de H₂O

1. Se calcula el número de moles:

90g H₂O * (1 mol H₂O / 18 g H₂O) = 5 moles H₂O

De Moles a Moléculas

Ejemplo: Convertir 5 moles a moléculas (usando el número de Avogadro: 6.022 x 10²³)

5 moles * (6.022 x 10²³ moléculas/mol) = 3.011 x 10²⁴ moléculas

De Moléculas a Átomos

Ejemplo: Calcular los átomos de oxígeno en 3.011 x 10²⁴ moléculas de agua.

3. 011 x 10²⁴ moléculas H₂O * (1 átomo de O / 1 molécula H₂O) = 3.011 x 10²⁴ átomos de O

Conversión Inversa: De Átomos a Gramos

Ejemplo: Calcular la masa en gramos de NH₃ correspondiente a 7.022 x 10²⁸ átomos de hidrógeno.

Se realiza la conversión paso a paso:

1. De átomos a moléculas:

7. 022 x 10²⁸ átomos H * (1 molécula NH₃ / 3 átomos H)

2. De moléculas a moles:

... * (1 mol NH₃ / 6.022 x 10²³ moléculas NH₃)

3. De moles a gramos:

... * (17 g NH₃ / 1 mol NH₃)

Masa molar de NH₃:

• N: 14 g/mol
• H: 1 g/mol
• NH₃: 14 + (1 x 3) = 17 g/mol

Resultado final: 6.60 g de NH₃ (aproximadamente)

Nomenclatura Química: Estados de Oxidación y Prefijos

Se presenta una tabla con los estados de oxidación comunes para diferentes elementos y los prefijos/sufijos utilizados en la nomenclatura:

Elemento	Hipo-oso	-oso	-ico	Per-ico
Cl, Br, I	1	3	5	7
S, Se, Te	2	4	6
N, P, As, Sb	1	3	5
C, Si		2	4
B			3

Ejemplos de nomenclatura de ácidos:

• +7 (HClO₄): Ácido perclórico
• +5 (HClO₃): Ácido clórico
• +5 (HNO₃): Ácido nítrico
• +6 (H₂SO₄): Ácido sulfúrico
• +4 (H₂CO₃): Ácido carbónico
• +3 (HClO₂): Ácido cloroso
• +3 (HNO₂): Ácido nitroso
• +4 (H₂SO₃): Ácido sulfuroso
• +2 (H₂CO₂): Ácido carbonoso
• +1 (HClO): Ácido hipocloroso
• +1 (HNO): Ácido hiponitroso
• +2 (H₂SO₂): Ácido hiposulfuroso

Cálculo de la Masa de un Producto en una Reacción

Ejemplo: Calcular la masa de FeCl₃ producida a partir de 10g de Fe en la siguiente reacción:

6HCl + 2Fe → 2FeCl₃ + 3H₂

1. Se calculan las masas moleculares de los reactivos y productos relevantes:

• 6HCl: 36.5 g/mol (aproximado, considerando HCl = 36.5)
• H₂: 2 g/mol
• Fe: 55.85 g/mol
• FeCl₃: 162 g/mol (aproximado)

Se calcula la cantidad de moles de Fe:

10 g Fe * (1 mol Fe / 55.85 g Fe) = 0.18 moles Fe

3. Se calcula la cantidad de moles de FeCl₃ a partir de la estequiometría de la reacción:

0. 18 moles Fe * (2 moles FeCl₃ / 2 moles Fe) = 0.18 moles FeCl₃

4. Se calcula la masa de FeCl₃:

Masa = moles * masa molar = 0.18 moles * 162 g/mol = 29.16 g FeCl₃