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todo lo que se vera de la unidad 4
Tipo: Apuntes
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En este tema se estudian las diversas reacciones químicas, así como los cálculos estequiométricos con reacciones químicas, para comprender la formación de compuestos y las diferentes aplicaciones de la electroquímica y nano química.
Una reacción química es un proceso mediante el cual distintas sustancias cambian su composición formando sustancias nuevas. Este tipo de proceso está presente constantemente en la naturaleza y es el causante de muchos de los fenómenos que cotidianamente percibimos. Así, lo que podemos observar cuando se produce una determinada reacción química es que determinadas sustancias desaparecen para dar lugar a otras con propiedades distintas. Este tipo de fenómeno se debe a la recombinación de átomos como consecuencia de una ruptura de enlaces y la creación de otros nuevos. Las reacciones químicas tienen una serie de características mediante las cuales es posible identificarlas; así, por ejemplo, se desprende o se absorbe energía y las sustancias generadas se distinguen de las originales.
Las reacciones químicas están continuamente sucediéndose en el interior de cada organismo. Así, por ejemplo, los mismos pueden proveerse de energía, almacenarla y consumirla. Este tipo de reacciones son indispensables para la vida, pero no son las únicas. También cabe señalarse las distintas reacciones que hacen crecer al organismo, o que lo hacen reproducirse. Como vemos, el conocimiento de este tipo de procesos también tiene una enorme importancia para el estudio desde la perspectiva biológica. Esta nos da una visión de distintas facetas de la vida animal y vegetal que tiene enorme repercusión en la actividad del hombre.
Las Reacciones de Combinación O Reacciones de Síntesis son aquellas en las que dos sustancias se unen para formar un único producto. Reacción de combinación es un proceso elemental en el que dos o más sustancias químicas reaccionan para generar un solo producto. Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo. En esta reacción los átomos de los reactivos se reagrupan para dar lugar el producto según la fórmula: A + B → AB Donde A y B representan dos sustancias químicas cualesquiera.
En general, hay una variedad de productos que pueden formarse en reacciones de este tipo. Por ejemplo cuando el carbono se combina con el oxígeno, si la cantidad de oxígeno presente es limitada, el producto es monóxido de carbono (CO); si hay un exceso de oxígeno, el producto es dióxido de carbono (CO2), como se puede observar en las siguientes ecuaciones: 2C + O 2 → 2CO C + O 2 → CO 2
Por ejemplo, el óxido de calcio (CaO) se combina con el agua para formar hidróxido de calcio de acuerdo a la siguiente ecuación: CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 La fórmula del hidróxido formado está determinada por el conocimiento del número de oxidación del metal y la carga del ion hidroxilo (OH-). Si el metal presenta más de un estado de oxidación el estado de oxidación en el hidróxido es siempre igual al que tenía el óxido. Por ejemplo, el óxido de hierro (III) forma el hidróxido de hierro (III). Debido a la formación del hidróxido del metal o base, a partir del óxido de metal en agua, el óxido del metal es algunas veces llamado óxido básico.
Estas reacciones se pueden considerar como reacciones de neutralización. Puesto que el óxido del metal es un anhídrido básico y el óxido de un no metal es un anhídrido ácido, la combinación de éstos para formar la sal es realmente un tipo de reacción ácido-base. Una forma de predecir el producto formado en reacciones de este tipo es considerar cuál base o hidróxido (el óxido de metal formaría si estuviera en agua) y cuál ácido (el óxido del no metal formaría si estuviera en agua) se están utilizando. Luego decidiendo cuál sal pueden formar el ácido y la base se determina el producto. Por ejemplo: MgO + SO 3 → MgSO 4 oxido básico oxido acido sal
4.2 REACCIONES DE DESCOMPOSICIÓN O ANALISIS. Definición. En este tipo de reacción química un determinado compuesto se descompone en sustancias más simples o en los elementos que lo constituyen. Ocurre naturalmente en la degradación de los suelos a través del tiempo, en forma inducida industrialmente y en el laboratorio. Se utiliza muchas veces en los laboratorios para determinar los constituyentes que están presentes en un determinado compuesto o para buscar la estabilidad en los mismos. Inicialmente en este tipo de reacciones, tenemos un compuesto AB, que se descompone en A y B que pueden ser elementos o compuestos más simples: A B → A + B Reactante Productos
4.3 SUSTITUCIÓN (SIMPLE Y DOBLE) Una Reacción de sustitución es aquella donde un átomo o grupo en un compuesto químico es sustituido por otro átomo o grupo. Son procesos químicos donde las sustancias intervinientes, sufren cambios en su estructura, para dar origen a otras sustancias. El cambio es más fácil entre sustancias líquidas o gaseosas, o en disolución, debido a que se hallan más separadas y permiten un contacto más íntimo entre los cuerpos reaccionantes.
Cuando en una reacción aparece un intercambio de parte de los reactivos, la reacción se conoce como reacción de doble sustitución o reacción de doble reposición. Otro nombre utilizado para este tipo de reacciones es el de "reacciones de metátesis". Cuando los reactivos son compuestos iónicos en solución, los aniones y cationes de los compuestos se intercambian. Probablemente la más famosa de este tipo de reacciones entre los profesores de química sea la reacción entre el nitrato de plomo y el yoduro de potasio: 2KI (aq) + Pb(NO3)2 (aq) -> 2KNO3 (aq) + PbI (s) Las fórmulas generales: a) AB nos da A + B análisis b) A + B nos da AB síntesis c) A + BC nos da B + AC sustitución simple d) AB + CD nos da AD + BC sustitución doble
