Reacciones Quimicas

Introducción

Por medio del presente trabajo se quiere dar a conocer detalladamente las diferentes clases de reacciones químicas por medio de la práctica o la experimentación, para así poder establecer una relación entre los principios teóricos y los hechos experimentales, lo cual nos permitirá diferenciar los tipos de reacciones.

Objetivo

• Reconocer algunas reacciones químicas.

Materiales

• Caja de Petri (2)

Reactivos

• Potasio metálico (K)

• Acido sulfúrico concentrado (K2SO4)

Procedimiento

1. Agregamos agua en una caja de Petri y luego colocamos un pequeño pedazo de potasio metálico.

2. La sustancia obtenida en el punto anterior se debe hacer reaccionar con acido sulfúrico concentrado depositando siempre el acido sobre la sustancia observar, describir y dibujar.

3. Para el informe plantear las reacciones de obtención.

Al juntar el potasio metálico con el agua obtenemos hidróxido de potasio y al hacer reaccionar este con acido sulfúrico obtenemos una reacción de neutralización, que consiste en una reacción entre un ácido y una base, generalmente en las reacciones acuosas ácido-base se forma agua y una sal:

H2SO4 + 2KOH --> 2H2O + K2SO4

Explicación:

Implica una reacción de doble sustitución. La parte positiva de una molécula se une con la negativa de la otra molécula y viceversa.

Por ello el hidrógeno (H) en H2SO4 se une con el hidróxido (OH) en KOH. La reacción sin balancear sería así:

H2SO4 + KOH = K2SO4 + H20

Se agregan 2 átomos de potasio (K) en K2SO4 porque la carga del SO4 es -2. Ahora sólo balancea la ecuación y se tiene el mismo número de átomos en cada lado de igual signo.

H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H20

Ahí tienes 4 átomos de H en cada lado, 1 átomo de azufre (S) en cada lado y 6 de O en cada lado.

REACTANTES DESCRIPCIÓN DE LA REACCION PRODUCTOS

K+H2O Cuando se pusieron en contacto las dos sustancias se pudo observar la emisión de unos vapores blancos KOH

KOH +H2SO4 Cuando se coloco el hidróxido de potasio con el acido sulfúrico concentrado se puedo observar como la reacción provocaba una llama y mucho vapor K2SO4+2 H2O

Reacciones de Obtención y uso de Alcanos

Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.

Los "alcanos" son moléculas orgánicas formadas únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, sin funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo (-COOH), amida (-CON=), etc.

Su estudio nos permitirá entender el comportamiento del esqueleto de los compuestos orgánicos (conformaciones, formación de radicales)

Constituyen una de las fuentes de energía más importantes para la sociedad actual (petróleo y sus derivados).

Propiedades Físicas

Punto de ebullición. Los puntos de ebullición de los alcanos no ramificados aumentan al aumentar el número de átomos de Carbono. Para los isómeros, el que tenga la cadena más ramificada, tendrá un punto de ebullición menor.

Solubilidad. Los alcanos son casi totalmente insolubles

En agua debido a su baja polaridad y a su incapacidad para formar enlaces con el hidrógeno. Los alcanos líquidos son miscibles entre sí y generalmente se disuelven en disolventes de baja polaridad. Los buenos disolventes para los alcanos son el benceno, tetracloruro de carbono, cloroformo y otros alcanos.

Propiedades Químicas

Los alcanos arden en el aire con llama no muy luminosa y produciendo aguay anhídrido carbónico. La energía térmica desprendida en la combustión de un alcano puede calcularse por: Q = n * 158.7 + 54.8 calorías

Donde n = número de átomos de carbono del alcano.

Síntesis

El principal método para la obtención de alcanos es la hidrogenación de alquenos.

El catalizador puede ser Pt, Pd, Ni.

Reacciones

Las reacciones más importantes de los alcanos son la pirolisis, la combustión y la halogenación.

Pirolisis. Se produce cuando se calientan alcanos a altas temperaturas en ausencia de Oxígeno. Se rompen enlaces C-C y C-H, formando radicales, que se combinan entre sí formando otros alcanos de mayor número de C.

Halogenación

El Br es muy selectivo y con las condiciones adecuadas, prácticamente, se obtiene un sólo producto, que será aquel que resulte de la adición del Br al C más sustituido.

El flúor es muy poco selectivo y puede reaccionar violentamente, incluso explosionar, por lo que apenas se utiliza para la halogenación de alcanos.

La halogenación de alcanos mediante el Yodo no se lleva a cabo.

Estructura

Los orbitales de enlace del carbono en los alcanos son los híbridos sp3; por tanto los ángulos son los característicos de este tipo de orbital o sea de 109,5º. La distancia entre carbono y carbono es de 1,54 A y entre carbono e hidrógeno de 1,08 A.

Se utilizan diferentes modelos para la representación espacial de las moléculas: el tetraédrico, el Stuart y el de esferas y varillas, los que se muestran aplicados a la molécula de metano.

Como conclusión se puede decir que los alcanos se caracterizan por tener enlaces sencillos entre los átomos de carbono, lo que determina su escasa reactividad. Las fuentes naturales de los alcanos son el petróleo y el gas natural.

Reacción de síntesis

La reacción de síntesis o reacción de combinación es aquella en que dos elementos o compuestos reaccionan para generar un solo producto.

Algunas reacciones de síntesis se dan al combinar un óxido básico con agua, para formar un hidróxido, o al combinar el óxido de un no metal con agua para producir un oxi-ácido.

Descripción:

Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo. La siguiente es la forma general que presentan este tipo de reacciones: A+B → AB Donde A y B representan cualquier sustancia química. Un ejemplo de este tipo de reacción es la síntesis del cloruro de sodio: 2Na(s) + Cl2 (g) → 2NaCl(s)

Ejemplos:

• Na2O(s) + H2O(l) → 2Na(OH)(ac)

• SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(ac)

Otras reacciones de síntesis se dan al combinar un no metal con hidrógeno, para obtener un hidrácido.

Ejemplo:

• Cl2(g)+ H2(g) → 2HCl(g)

La oxidación de un metal, también es una reacción de síntesis.

Ejemplo:

• 4Na(s) + O2(g) → 2Na2O(s)

¿Que manifestación en un proceso puede indicar que esta sucediendo una reacción o que dicha reacción sucedió?

R/ que en un cambio o reacción química se altera la estructura y composición de la materia, es decir de unas sustancias iniciales se transforman otras, por lo cual para reconocer una si hay o hubo una reacción química basta con observar ciertos indicios como la formación de un precipitado, cambio de color , sabor o la formación de un gas.

Clases de reacciones químicas

Reacción de composición o síntesis: En las reacciones de síntesis o composición es donde dos reactantes se combinan para formar un solo producto. Muchos elementos reaccionan con otro de esta manera para formar compuestos, por ejemplo:

• 2CaO(s) + 2H2O (l)! 2Ca (OH)2(ac)

• en esta formula se mezclan 2 moles de oxido de calcio sólido con 2 moles de agua liquida reacciona produciendo 2 moles de dihidroxido de calcio acuoso.

Reacción de descomposición o análisis: Este tipo de reacción es contraria a la de composición o síntesis ya que en esta no se unen 2 o más moléculas para formar una sola, sino que una sola molécula se divide o se rompe para formar varias moléculas mas sencillas, por ejemplo:

• 2HgO (s)! 2Hg(l) + O2(g)

En esta formula una 2 molécula de oxido de mercurio sólido se descomponen o dividen para formar 2 moléculas de mercurio y una de oxigeno, las cuales son mas sencillas que la primera.

Reacción de desplazamiento o sustitución: En este tipo de reacción, un elemento libre sustituye y libera a otro elemento presente en un compuesto, su ecuación general es:

• CuSO4 + Fe! FeSO4 + Cu

En esta reacción un mol de sulfato de cobre con 1 mol de hierro para formar sulfato de hierro y cobre.

Reacción de doble sustitución o doble desplazamiento: Son aquellas reacciones que se dan por intercambio de átomos entre los reactivos

AB + CD----------------- AC + BD

Por Ejemplo:

• K2S + MgSO4 ! K2SO4 + MgS

En esta reacción 1 mol de sulfuro de potasio reaccionan con sulfato de magnesio para formar sulfato de potasio y sulfuro de magnesio.

Es difícil encontrar reacciones inorgánicas comunes que puedan clasificarse correctamente como de doble sustitución.

Conclusión

En síntesis podemos decir que las reacciones químicas son de suma importancia ya que son fenómenos que vemos a diario en nuestra vida y son la base de la realización de las funciones vitales y las demás actividades del hombre o cualquier otro ser vivo, como por ejemplo la respiración es una reacción química, ya que al organismo entra O2 y sale CO2. Además todas las sustancias que usamos o usan los demás seres vivos fueron producto de reacciones químicas.

Existen varios tipos de reacciones los cuales son: reacción de combinación, de descomposición, de sustitución y de doble sustitución, todos estos muy diferentes pero cumplen la misma función la formación de uno o varias sustancias y/o compuestos nuevos, los cuales pueden ser de mucha utilidad, o también pueden ser dañinos para la naturaleza.

Como fue de esperar pudimos comprobar que toda la teoría que sabíamos y estudiamos, se cumple en la vida, ya que todas las reacciones según su tipo se comportaron como dicen los libros y las personas que conocen el tema, lo cual nos ha permitido reconocer y diferenciar bien los tipos de reacciones químicas.

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