Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental REACCIONES QUÍMICAS Por medio del presente trabajo se quiere dar a conocer detalladamente las diferentes clases de reacciones químicas por medio de la experimentación, para así poder establecer una relación entre los principios teóricos y los hechos experimentales, lo cual permitirá diferenciar los tipos de reacciones. Objetivos: Que el alumno: - Diferencie un cambio químico de un fenómeno físico - Identifique y clasifique diferentes tipos de reacciones químicas. - Sea capaz de identificar y nombrar las sustancias utilizadas y generadas durante las experiencias. - Inicie la práctica de cálculos estequiométricos. - Comprenda los principios de conservación involucrados en procesos químicos (materia, carga y entidades químicas). - Realice predicciones sencillas para reacciones químicas haciendo uso de la serie de actividad. Reacción Química (Definición) Una reacción química o cambio químico es todo proceso en el cual una o más sustancias (llamadas reactivos) se transforman en otra u otras sustancias (llamadas productos). Los reactivos y productos pueden ser tanto elementos como compuestos. La ecuación química es la representación simbólica de una reacción química. Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se produce la reacción química. No obstante, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas magnitudes conservadas durante procesos químicos son: el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total. Tipos de Reacciones Químicas La clasificación de las reacciones químicas no es excluyente en general, es por ello que una reacción química puede a veces ser tipificada en varios de los tipos especificados en la clasificación que se dará a continuación: Reacciones de Oxido-Reducción o Reacciones Redox: Con el término oxidación se hace referencia al incremento del número de oxidación y consecuente pérdida o aparente pérdida de electrones de un compuesto como resultado de una reacción química. Por el contrario, con el término reducción se hace referencia al decremento o aparente decremento del número de oxidación de un compuesto a consecuencia de una reacción química. Las reacciones de óxido-reducción son aquellas en las que un compuesto o compuestos se oxidan mientras que otro u otros se reducen. Son procesos acoplados e inseparables. Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental Ejemplo: Reacciones de Combinación o Síntesis: Son aquellos cambios químicos en los cuales dos o más sustancias se combinan para formar un compuesto. Elemento + Elemento → Compuesto Ejemplo Elemento + Compuesto → Compuesto Ejemplo Compuesto + Compuesto → Compuesto Ejemplo Reacciones de Descomposición: Son aquellos fenómenos químicos en los cuales un compuesto se transforma en dos o más sustancias. Compuesto → elemento + elemento Ejemplo Compuesto → elemento + compuesto Ejemplo Compuesto → compuesto + compuesto Ejemplo Reacciones de Desplazamiento o simple sustitución: Son aquellas reacciones químicas en las cuales un elemento desplaza a otro elemento desde un compuesto para la generación de otro compuesto nuevo. Metal más activo + sal de Me menos activo → sal de Metal más activo + Metal menos activo Ejemplo Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental Metal activo + ácido no oxidante → hidrogeno gas + sal de Metal menos activo Ejemplo NoMe activo + sal de NoMe menos activo → NoMe menos activo + sal de NoMe activo Ejemplo Reacciones de Metátesis o doble sustitución: En muchas reacciones en solución, los iones pueden cambiar su ión complementario formándose dos nuevos compuestos, sin la necesidad de que exista un cambio de número de oxidación. Esta reacción solo existe si uno de los compuestos formados es un compuesto no ionizable (precipitado, electrolito débil, gas desprendido, etc.). Reacciones de Neutralización: Ejemplo Reacciones de Precipitación: Ejemplo Reacciones con desprendimiento de gas: Ejemplo Materiales y reactivos: NH3, HCl, KClO3, NaCl, AgNO3, 2 pipetas, pinza, balanza, regla, mechero, espátula, tubos de ensayo, fósforo Procedimiento 1- Tomar con una pipeta una mínima cantidad de NH3. Con otra pipeta tomar una cantidad mínima de HCl. Juntar las pipetas. Observar lo ocurrido. Indicar qué tipo de reacción es y escribir la ecuación química. Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2- Pesar aproximadamente 1g de KClO3. Colocar en un tubo de ensayo seco. Calentar en mechero utilizando pinza (inclinar levemente el tubo). Acercar una astilla de madera al rojo para observar si se produce O2. Indicar qué tipo de reacción es y escribir la ecuación química. 3- Colocar 5 ml de HCl en un tubo de ensayo. Agregar un poco de ZnO (tomar el tubo de ensayo con una pinza y mantenerlo inclinado mientras se agrega el ZnO). Indicar qué tipo de reacción es y escribir la ecuación química. 4- En un tubo de ensayo colocar 20 ml de NaCl al 10%, agregar unas gotas de AgNO3. Observar lo ocurrido. Indicar qué tipo de reacción es y escribir la ecuación química. Completar los siguientes cuadros. Reactantes Productos 1 2 3 4 Ecuación química 1 2 3 4 Tipo de reacción