REACCIONES QUIMICAS 3-4 ESO

reacciones químicas

DPTO. FÍSICA Y QUÍMICA 2022 (C) franciscojuan.collados@murciaeduca.es

Índice

1. ?QUÉ ES UNA

5. REACCIONES MÁS COMUNES

2. ESTUDIO DE LA REACCIÓN

6.ÁCIDOS Y BASES

3. LEYES Y CÁLCULOS

7. IMPORTANCIA COMBUSTIÓN Y NEUTRALIZACIÓN

4.TERMOQUÍMICA

APUNTES ESCRITOS

1. INTRODUCCIÓN

1. INTRODUCCIÓN

• CAMBIO FÍSICO Y QUÍMICO.

• ¿QUÉ ES UNA REACCIÓN QUÍMICA?

• REACTIVOS Y PRODUCTOS.

• EVIDENCIAS DE UNA REACCIÓN.

• TIPOS PRINCIPALES DE REACCIONES.

2. estudio de la reacción

2. estudio de la reacción

• TEORÍAS DE LA REACCIÓN (COLISIONES - CINÉTICO/MOLECULAR)

• VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN. FACTORES.

• REPRESENTACIÓN.

• AJUSTE DE LA REACCIÓN.

TEORÍA DE LAS COLISIONES

ideas clave

DEBEN EXISTIR CHOQUES

LOS CHOQUES HAN DE SER ENERGÉTICOS

Y EN UNA ORIENTACIÓN DETERMINADA

VELOCIDAD DE REACCIÓN - FACTORES

DIVISIÓN

CONCENTRACIÓN

TEMPERATURA

ESTADO FÍSICO

DIVISIÓN

CATALIZADOR

Facilitan que la reacción aumente de velocidad, sin consumirse.

Las reacciones son más rápidas en gases y menos en sólidos.

Cuanto más concentración haya aumentarán los choques

Finamente dividido o en disolución, se producen más choques

Al aumentar la temperatura aumentan los choques

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VELOCIDAD DE REACCIÓN

AJUSTE DE REACCIONES

es una aplicación de la conservación masa. Si contamos el nº de átomos debe coincidir.

se denomina AJUSTE o IGUALACIÓN

métodos: por tanteo o por coeficientes indeterminados

Simuladores

3. LEYES Y CÁLCULOS

3. leyes y cálcul0s

• LEY CONSERVACIÓN MASA.

• LEY PROPORCIONES DEFINIDAS.

• CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS.

LEY CONSERVACIÓN MASA (A. LAvoisier - 1785)

“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”

LEY PROPORCIONES DEFINIDAS (PROUST- 1799)

“cuando se combinan dos o más elementos para dar un determinado compuesto, siempre lo hacen en una relación constante de masas” Proporción estequiométrica

CONCEPTO DE MOL - UNIDAD DEL SI DE LA CANTIDAD DE MATERIA

" la cantidad de sustancia que contiene tantas unidades fundamentales como átomos de carbono hay en una muestra de 0,012 kg de carbono-12”. (NA = 6,02:10^23 unidades fundamentales/mol )"

¿QUÉ QUIERE DECIR ESTO?

1. El peso de un átomo lo estimamos como la suma de las masas de protones y neutrones.

2. Como es muy pequeño, se define la uma (u), que prácticamente coincide con la masa de un protón y de un neutrón.

3. Pues un mol de átomos, es la cantidad de un elemento equivalente a la que indica su masa atómica en u, pero expresada en gramos. 4. Por tanto cuando digamos MOL estamos diciendo que hay 6,02:10^23 átomos, moléculas, electrones, etc.

CONCEPTO DE VOLUMEN MOLAR

"Volumen molar es el volumen que ocupa 1 mol de un gas, medido en condiciones de presión y temperatura determinadas. En condiciones normales (273 K y 1 atm) el volumen molar de cualquier gas es aproximadamente 22,4 litros/mol"

1. Por tanto si en una reacción las sustancias son gases, y estén en las mismas condiciones, de presión y temperatura, la relación en moles se puede establecer como relación en volumen. .

(Hipótesis de Avogadro) volúmenes iguales de gases diferentes en las mismas condiciones de P y T contienen el mismo nº de moles.

SÓLIDOS EN DISOLUCIÓN - MOLARIDAD

" se define como la cantidad de sustancia de soluto que contiene un litro de disolución. Por tanto su unidad es mol/L."

¿QUÉ QUIERE DECIR ESTO?

CALC

4. TERMOQUÍMICA

4. TERMOQUÍMICA

• ENERGÍA REACCIONES.

• DIAGRAMAS DE ENERGÍA.

ENERGÍA DE LAS REACCIONES

En una reacción química se intercambia energía entre el sistema y el entorno, normalmente en forma de calor o de luz. La energía asociada a este proceso es la llamada energía química o calor de reacción.(Er/Qr)

Se debe al balance energético entre la energía requerida para romper enlaces y la liberación en la formación de los nuevos.

DIAGRAMAS DE ENERGÍA

Qr = E para romper enlaces - E formar enlaces Qr = E productos - E reactivos Se expresa en kJ/mol

EXOTÉRMICA (desprenden energía, se les asocia signo negativo). La energía liberada en los nuevos enlaces que se forman es mayor que la empleada en los enlaces que se rompen. ENDOTÉRMICA (absorben energía, se les asocia signo positivo). La energía absorbida en los enlaces que se rompen es mayor que la desprendida en los enlaces que se forman.

5. REACCIONES MÁS COMUNES

5. REACCIONES MÁS COMUNES

• Óxidos con agua.

• Hidrógeno con metal y no metal.

• Otras de síntesis.

• Síntesis del amoniaco y sulfúrico (intro).

• Desplazamiento del hidrógeno de los ácidos por los metales.

• Reacciones ácido-base(neutralización).

• Reacciones de precipitación.

• Reacciones oxidación-reducción.

• Reacciones de combustión.

6. ÁCIDOS Y BASES

6. ÁCIDOS Y BASES

• INTRODUCCIÓN. Historia.

• TEORÍA DE ARRHENIUS.

• AUTOIONIZACIÓN DEL AGUA.

• FORTALEZA ÁCIDOS-BASES. EL PH.

• MEDIDA DE LA ACIDEZ.

• REACCIONES DE NEUTRALIZACIÓN.

• SÍNTESIS DEL SULFÚRICO Y DEL AMONIACO.

INTRODUCCIÓN

HISTORIA

S. XVII

1810

teorías modernas

S.XVIII

teoria de arrhenius

AUTOIONIZACIÓN DEL AGUA

Medidas muy precisas de conductividad en agua muestran que tiene cierta conductividad, lo que indica la presencia de iones en la misma. La ionización del agua se puede representar mediante la ecuación:

El agua es una sustancia anfótera, es decir, puede comportarse como ácido o como base.

fortaleza ácidos-bases. el ph.

ACIDEZ

pH

• Como hablamos de concentraciones muy pequeñas, se usa una escala logarítmica en la definición del pH.
• Es una escala de 0 a 14. El valor de pH 7corresponde a un medio neutro.
•  Cuánto más bajo sea el pH, más ácido es el medio.
•  Cuánto más alto sea el pH, más básico es el medio.
• De igual forma podríamos medir el pOH.
• De manera que pH + pOH = 14.

• La acidez de una disolución estará determinada por la concentración de los protones (o iones hidronios).
• En el agua pura la concentración de [H3O+] es de 10-7 M.
• Al añadir un ácido aportará más concentración de [H3O+]
• Al añadir una base, como aporta [OH-] estos reaccionan (neutralizan) a los [H3O+] y disminuirá la concentración de estos.

MEDIDA DE LA ACIDEZ

¿COMO MEDIMOS EL PH?

• MEDIANTE UN PHMETRO.
• CON PAPEL INDICADOR.
• CON INDICADORES.

reacciones de neutralización

La valoración es el proceso que se basa en determinar la concentración de un ácido o base, mediante la reacción cno una base o ácido de concentració conocida. Según nos indica la estequiometría 1:1 de esta reacción, la neutralización se produce cuando reaccionan el mismo número de moles de ácido y de base, ya que aportan H+ y OH- por igual.

La reacción entre una base y un ácido para obtener sal y agua se denomina NEUTRALIZACIÓN.

SÍNTESIS DEL ÁCIDO SULFÚRICO

Obtención del SO2

Obtención del SO3

Obtención del ácido

De la tostación de sulfuros metálicos

oxidación

No directamente, sino a través de la generación de óleum

SÍNTESIS DEL AMONIACO

Obtención del H2 yN2

Obtención del NH3

Aplicaciones

Termodinamica: bajas temperatura y alta P , pero baja la velocidad... se trabaja a 500ºC

El N2 se obtiene del aire.El H2 puede obtenerse:

Agente de limpiezaFertilizantes

7. IMPORTANCIA COMBUSTIÓN Y NEUTRALIZACIÓN

7. IMPORTANCIA COMBUSTIÓN Y NEUTRALIZACIÓN

• IMPORTANCIA DE LA COMBUSTIÓN.

• IMPORTANCIA DE LA NEUTRALIZACIÓN.

importancia de la combustión

GRAN DESPRENDIMIENTO DE ENERGÍA.- Conversión a eléctrica - Motores de combustión A NIVEL BIOLÓGICO - Respiración es una combustión.

importancia de la neutralización

1. CONTROLES DE ACIDEZ Y BASICIDAD DE LOS SUELOS. 2. NUESTRO ORGANISMO DEPENDE DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE 3. FABRICACIÓN DE JABONES. 4. TRATAMIENTO DE PICADURAS.