Explicar relaciones estequiométricas para reacciones químicas que ocurren en solución
Enviado por Solange Vega Escobar • 15 de Agosto de 2016 • Prácticas o problemas • 1.507 Palabras (7 Páginas) • 253 Visitas
Objetivo: Explicar relaciones estequiométricas para reacciones químicas que ocurren en solución
Reacciones y Ecuaciones Químicas
Una reacción química es todo proceso que involucra la transformación de sustancias químicas. La o las sustancias que reaccionan al inicio se llaman reactantes, estas experimentan una transformación o cambio químico del cual se obtienen nuevas sustancias llamadas productos. Tanto los reactantes como los productos pueden ser elementos o compuestos químicos.
Para representar las reacciones químicas de un modo gráfico se emplean las ecuaciones químicas. La ecuación química para la reacción de oxidación del hierro es:[pic 1]
Reactantes Productos
Transformación [pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]
4Fe(s) + 3 O2(g) 2 Fe2O3(s)[pic 6]
El signo + significa “ reacciona con”.
La flecha se lee: “se transforma en”, pero además señala el sentido de la reacción.
Los números delante de las fórmulas indican la proporción de reactantes y productos.
En la reacción anterior, el hierro (Fe) reacciona con el oxígeno (O2) obteniéndose óxido de hierro (III) (Fe2O3).Para cada sustancia se indica el estado de agregación en que se encuentran: gaseoso (g), líquido (l ó ac(acuoso)) o sólido (s)
¿Qué información entrega una ecuación química?
Ejemplo: La reacción química de la glucosa, proceso que ocurre en la respiración celular
C6H12O6(s) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(g)[pic 7]
- Indica cuáles son los reactantes y en qué lado se escriben
- Indica cuáles son los productos y en qué lado se escriben
- Los subíndice indican
- A qué lado de la formula se escriben los coeficientes estequiométricos (que corresponden a la cantidad de moléculas o moles que intervienen en la reacción química)
Importante:
El coeficiente estequiométrico es diferente al subíndice de una fórmula química, por ello nunca deben cambiarse los subíndices al balancear una ecuación, ya que esto corresponde a un cambio de la composición de una sustancia, por ejemplo de H2O2 a H2O
¿Cómo se ajustan las ecuaciones químicas?
Para saber si una ecuación química cumple o no con la Ley de Lavoisier, se deben contar los átomos que participan en la reacción, considerando que el número de átomos en los reactantes y en los productos debe ser el mismo. Si hay diferencias en las cantidades, estas se tienen que ajustar modificando los coeficientes o índices estequiométricos de cada elemento o compuesto que participe en la ecuación.
Para balancear una ecuación química se pueden usar dos métodos: el de tanteo y el algebraico
Método del Tanteo: Reacción Química en la formación de un óxido de nitrógeno | ||
Para esta reacción, el nitrógeno (N2) reacciona con el oxígeno (O2) formando el óxido de nitrógeno (IV) (NO2) | ||
Paso 1: | ¿Esta balanceada esta ecuación? Para saber cuenta los átomos de cada elemento a ambos lados de la ecuación | N2 + O2 NO2[pic 8] 2N 1N 2O 2O |
Paso 2: | Como no está balanceada, debes ajustarla. Prueba distintos números como índices estequiométricos. Para ajustar el nitrógeno, coloca un 2 antes del NO2, así quedarán 2N a ambos lados de la ecuación | N2 + O2 2NO2[pic 9] |
Paso 3: | Ahora, ajusta el oxígeno Como hay dos O en los reactantes y 4 en los productos, coloca un 2 antes del O2 y quedara balanceada | N2 + 2O2 2NO2[pic 10] |
Paso 4: | Comprueba si la ecuación está balanceada | N2 + 2O2 2NO2[pic 11] 2N 2N 4O 4O |
Ajusta las siguientes ecuaciones
- H2 + Cl2 HCl[pic 12]
- KOH K2O + H2O[pic 13]
- Na + H2O NaOH + H2[pic 14]
- C6H12O6 + O2 CO2 + H2O[pic 15]
- C2H6O + O2 CO2 + H2O[pic 16]
- C4H10 + O2 CO2 + H2O[pic 17]
- AgNO3 + H2S → Ag2S + HNO3
- H2SO4 + Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + H2O
- Sr + Fe2(SO4)3 → SrSO4 + Fe
- CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
- H2SO4 + NaBr + NaBrO3 → Na2SO4 + H2O + Br2
Método Algebraico
En este método se utilizan sistemas de ecuaciones matemáticas. Veamos un ejemplo:
Reacción química de la combustión del etanol | |
En esta reacción, el etanol (C2H6O) reacciona con el oxígeno (O2) formando dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) | |
Paso 1¿Esta balanceada la ecuación? Cuenta los átomos de cada elemento a ambos lados de la ecuación. Como no está balanceada debes ajustarla | C2H6O + O2 → CO2 + H2O |
Paso 2: Coloca antes de cada formula una letra | a C2H6O + b O2 → c CO2 + d H2O |
Paso 3: Forma las ecuaciones. Para ello, anota cada elemento presente y el número de átomos que participan. La flecha se reemplazara por el signo igual | C 2a = 1c ecuación 1 H 6a = 2d ecuación 2 O 1a + 2b = 2c + 1d ecuación 3 |
Paso 4: Resuelve las ecuaciones Asigna para a el valor 1 a=1 | De la ecuación 1 se obtiene c 2a= 1c 2*1=c 2=c [pic 18] De la ecuación 2 se obtiene d 6a = 2d 6*1=2d 6=2d 6/2=d 3=d[pic 19] De la ecuación 3 se obtiene b 1a + 2b = 2c + 1d (1*1)+ 2b= (2*2)+ (1*3) 1+2b=4+3 2b=7-1 b=6/2 b=3 |
Paso 5: finalmente se reemplazan los valores por las letras y se comprueba que esté balanceada. El valor 1 no se coloca | C2H6O + 3O2 → 2CO2 + 3H2O |
...