COLEGIO HISPANO INGLÉS Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477 buzon@colegio-hispano-ingles.es Reacciones químicas (combustión) LAS REACCIONES QUÍMICAS. Podemos distinguir entre cambios (o fenómenos) físicos y químicos. Los cambios químicos en los que se modifica la naturaleza de las sustancias que intervienen, reciben el nombre de reacciones químicas. Es decir, una reacción química será un proceso que implica transformación. SUSTANCIAS INICIALES SUSTANCIAS FINALES REACTIVOS PRODUCTOS REACCIONES DE COMBUSTIÓN. Hidrocarburo Alcohol orgánico Ácido orgánico + O2 CO2 + H2O Ejemplo: combustión del butano. C4H10 + O2 CO2 + H2O Reactivos C H O Unidades 4 10 2 Productos C H O Unidades 1 2 2+1=3 Esta reacción la debemos ajustar para que en los reactivos existan los mismos átomos de cada elemento que en los productos. C4 H10 + 13 O →4CO2 + 5H 2O 2 2 Reactivos C H O € Unidades 4 10 13/2·2=13 o también: 2C4 H10 +13O2 →8CO2 +10H 2O € Productos C H O Unidades 4·1=4 5·2=10 4·2+5·1=13 COLEGIO HISPANO INGLÉS Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477 buzon@colegio-hispano-ingles.es Reactivos C H O Unidades 2·4=8 2·10=20 13·2=26 Productos C H O Unidades 8·1=8 10·2=20 8·2+10·1=26 ¿Qué quieren decir estos números? 2 moléculas de butano + 13 moléculas de oxígeno 8 moléculas de dióxido de carbono + 8 moles de dióxido de carbono + 10 moléculas de agua ó 2 moles + de butano 13 moles de oxígeno 10 moles de agua o usando las masas atómicas… 116 g de butano + 416 g de oxígeno 352 g de dióxido de carbono + 180 g de agua 532 g de reactivos 532 g de productos “En toda reacción química la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos”. Se le llama ley de conservación de la masa (ley de Lavoisier) Podemos enunciarla de distintas maneras: La materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. En una reacción química la suma de la masa de los reactivos es igual a la suma de la masa de los productos. En una reacción química los átomos no desaparecen, simplemente se ordenan de otra manera. Si nos es complicado estimar los coeficientes, podemos hacerlo de forma algebraica: aC4 H10 + bO2 →cCO2 + dH 2O de C: 4a = c de H: 10a = 2d € 2b= 2c + d de O: obteniendo así: C4 H10 + si fijo a = 1 c = 4·1 = 4 10·1=2d d = 10/2 =5 2b = 2·4 + 5 b = 13/2 13 O →4CO2 + 5H 2O multiplicando por 2 para quitar denominadores: 2 2 2C4 H10 +13O2 →8CO2 +10H 2O € -2/4- COLEGIO HISPANO INGLÉS Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477 buzon@colegio-hispano-ingles.es Otro ejemplo es la combustión del octano (componente fundamental de la gasolina): C8 H18 + 2 moléculas de€octano 25 O →8CO2 + 9H 2O 2C8 H18 + 25O2 →16CO2 +18H 2O 2 2 + 25 moléculas de oxígeno € 16 moléculas de dióxido de carbono + 18 moléculas de agua + 18 moles de agua ó 2 moles de octano + 25 moles de oxígeno 16 moles de dióxido de carbono o usando las masas atómicas… 228 g de octano + 800 g de oxígeno 704 g de dióxido de carbono + 324 g de agua 1028 g de reactivos 1028 g de productos Como son gases (en las condiciones apropiadas) 2 litros + de octano 25 litros de oxígeno 16 litros de + dióxido de carbono 18 litros de agua Ejemplo de problema 1: ¿Qué cantidad de oxígeno necesitas para que reaccionen 100 g de octano? 228 g de octano 800 g de oxígeno 100 g de octano x g de oxígeno x= 100⋅ 800 = 350,9 g de O2 228 ¿Cuántos moles de octano reaccionan con 10 moles de oxígeno? € de oxígeno 25 moles 2 moles de octano 10 moles de oxígeno x moles de octano x= 10⋅ 2 = 0,8 moles de octano 25 -3/4- € COLEGIO HISPANO INGLÉS Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477 buzon@colegio-hispano-ingles.es ¿Qué cantidad de agua y dióxido de carbono se liberará? 25 moles de oxígeno 16 moles de CO2 10 moles de oxígeno x moles de CO2 x= 10⋅ 16 = 6,4 moles de CO2 25 25 moles de oxígeno € 18 moles de H2O 10 moles de oxígeno x moles de H2O x= 10⋅ 18 = 7,2 moles de H2O 25 Ejemplo de problema 2: € de la glucosa (respiración). Combustión C6 H12O6 + 6O2 →6CO2 + 6H 2O ¿Cuántos gramos de oxígeno necesito para que reaccionen 20 g de glucosa? € de glucosa serán = 6·12 + 12·1 + 6·16 = 180 g 1 mol 6 moles de oxígeno = 6·(2·16) = 192 g 180 g de glucosa 192 g de O2 20 g de glucosa x g de O2 x= 20⋅ 192 = 21,33 g de O2 180 € -4/4-