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UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 1 Universidad de Concepción Facultad de Ciencias Químicas Química General para Ingeniería Unidad 3 Tema: Reacciones químicas. Soluciones. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 2 REACCIONES QUÍMICAS. • Ecuaciones químicas: escritura, balanceo y significado • Soluciones (unidades de concentración) • Algunos tipos de reacciones químicas. NOTA: el desarrollo de esta unidad requiere de conocimientos de nomenclatura. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 3 Se denomina REACCIÓN QUÍMICA al proceso que permite que una o más sustancias se transformen en otras sustancias. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 4 • La reacción química es sólo un reordenamiento de átomos. • En la reacción química se conserva el número de átomos. • En la reacción química NO se interviene el núcleo de los átomos. • La REACCIÓN QUÍMICA se representa, en forma abreviada, mediante una ECUACIÓN QUÍMICA. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 5 • Como toda ecuación, la ecuación química (e.q.), tiene dos miembros. • Las sustancias al lado izquierdo se denominan REACTANTES o reaccionantes y las del lado derecho, PRODUCTOS. Reactantes = Productos • El signo = puede reemplazarse por y su significado es “se transforma en”. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 6 • En la e.q. tanto los REACTANTES como PRODUCTOS se representan mediante la FÓRMULA del compuesto ó el SÍMBOLO del elemento. • En la e.q. se trata de incorporar el máximo de información posible. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 7 • El estado en que participan reactantes y productos, se indica en forma abreviada y entre paréntesis inmediatamente después de la fórmula o del símbolo. Ejemplos. H2 O(l) CO(g) H2 O(s) H2SO4 (aq) donde (s) = sólido; (l) = líquido; (g) = gas (aq) ó (ac) = en solución acuosa UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 8 • La ecuación debe escribirse en forma balanceada. Esto requiere que para cada elemento se cumpla: N° de átomos en REACTANTES = N° de átomos en PRODUCTOS • El balance de una e.q. se logra anteponiendo a cada FÓRMULA un N° que permita cumplir con el requisito indicado en el punto anterior. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 9 • Este número se determina “ensayando” (por tanteo) y en casos más complicados se recurre a métodos específicos para balancear ecuaciones. • Una vez balanceada la ecuación es necesario saber INTERPRETARLA. • La interpretación de una ecuación química permite hacer cálculos (cuantitativos). UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 10 A continuación se dan ejemplos de: • Reacciones (descripción). • Ecuaciones (escritura). • Balance de ecuaciones. • Interpretación de ecuación. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 11 Reacciones/Balance/ejemplo 1. El óxido nítrico, NO, se forma a partir de N2 y de O2. Esta reacción ocurre en motores de combustión, hornos de soplado, en tormentas eléctricas y cada vez que el aire se calienta fuertemente. Para la reacción de formación del óxido nítrico: a) identifique reactantes y producto b) escriba la ecuación (balanceada) c) interprétela en términos de: - partículas (moléculas o átomos) - moles - masa UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 12 Sustancias Fórmula Estado Reactante o Producto Nitrógeno: N2 (g) Reactante Oxígeno: O2 (g) Reactante a) Óxido nítrico: NO (g) Producto Reacción: N2(g) + O2(g) = NO(g) Balance: N2(g) + O2(g) = 2 NO(g) b) ó 1/2 N2(g) + 1/2 O2(g) = NO(g) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 13 c) Interpretación de la ecuación: N2(g) + O2(g) = 2 NO(g) 1 molécula 1 molécula 2 moléculas 1 mol 1 mol 2 moles 28,014 uma 32,000 uma 2 x 30,007 uma 28,014 g 32,000 g 60,014 g UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 14 Reacciones/Balance/ejemplo 2. En el flash de una cámara fotográfica ocurre el siguiente cambio: un alambre de magnesio reacciona con oxígeno y produce óxido de magnesio. A consecuencia de este cambio se produce un calentamiento del sistema y una iluminación. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 15 Sustancias Fórmula Estado Reactante o Producto Magnesio: Mg (s) Reactante Oxígeno: O2 (g) Reactante Óxido de magnesio: MgO (s) Producto Reacción: Mg(s) + O2(g) = MgO(s) Balance: Mg(s) + 1/2 O2(g) = MgO(s) ó 2 Mg(s) + O2(g) = 2 MgO(s) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 16 Interpretación de la ecuación: 2 Mg(s) + O2(g) = 2 MgO(s) 2 átomos 1 molécula 2 unidades fórmula 1,2x1024 átomos 6x1023 moléculas 1,2x1024 unid. fórm. 2 moles 1 mol 2 moles 2 x 24,035 uma 32,000 uma 2 x 40,035 uma 48,070 g 32,000 g 80,070 g UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 17 Reacciones/Balance/ejemplo 3. En motor de combustión de un automóvil ocurre el siguiente cambio: el hidrocarburo octano ( C8H18) es una de los componentes de la gasolina y él se mezcla con oxígeno del aire quemándose para producir dióxido de carbono y vapor de agua. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 18 Sustancias Fórmula Estado Reactante o Producto Octano: C8H18 (l) Reactante Oxígeno: O2 (g) Reactante Dióxido de Carbono: CO2 (g) Producto Agua: H2O (g) Producto Reacción: C8H18(l) + O2(g) = CO2(g) + H2O(g) Balance: C8H18(l) + 25/2 O2(g) = 8 CO2(g) + 9 H2O(g) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 19 Interpretación de la ecuación: C8H18(l) + 25/2 O2(g) = 8 CO2(g) + 9 H2O(g) 2 C8H18(l) + 25O2(g) = 16 CO2(g) + 18H2O(g) 2 25 16 18 2x114,232 25x32,00 16x44,011 18x18,016 228,464 g 800,00 g 704,176 g 324,288 g UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 20 Reacciones/Balance/ejemplo 4. Cuando se calientan cristales de clorato de potasio justo hasta antes de su punto de fusión, él reacciona para formar dos compuestos cristalinos: cloruro de potasio y perclorato de potasio. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 21 Sustancias Fórmula Estado Reactante o Producto Clorato de potasio: KClO3 (s) Reactante Cloruro de potasio: KCl (s) Producto Perclorato de potasio: KClO4 (s) Producto Reacción: KClO3(s) = KCl(s) + KClO4(s) Balance: 4 KClO3(s) = KCl(s) + 3 KClO4(s) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 22 Interpretación de la ecuación: 4 KClO3(s) = KCl(s) + 3 KClO4(s) 4 u. f. 1 u. f. 3 u. f. 4 moles 1 mol 3 moles 4 x 122,5 uma 74,55 uma 3 x 138,5 uma 490,19 g 74,55 g 418,64 g UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 23 N2(g) + O2(g) = 2 NO(g) 2 Mg(s) + O2(g) = 2 MgO(s) 2 C8H18(l) + 25O2(g) = 16 CO2(g) + 18H2O(g) 4 KClO3(s) = KCl(s) + 3 KClO4(s) Los números que preceden las fórmulas en la ecuación química se denominan COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOS. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 24 SOLUCIONES (o disoluciones). • Definición • Tipos de soluciones – No-electrolitos – Electrolitos • Electrolitos fuertes • Electrolitos débiles • Concentración de soluciones, unidades de concentración UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 25 Definiciones. SOLUCIÓN: es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Recordar el significado exacto de “homogéneo”. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 26 • Cualquier sistema homogéneo presenta sólo UNA FASE. • FASE es una parte homogénea de un sistema. • En un sistema formado por varias fases, ellas están en contacto pero separadas entre sí por límites bien definidos. Ejemplos: 1) H2O(l) y H2O(s) 2 fases 2) aceite, mercurio y solución de vinagre 3 fases UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 27 • Las sustancias que forman una solución se denominan COMPONENTES de la solución. • Una solución tiene dos o más componentes. • Los componentes de la solución reciben el nombre de: SOLVENTE (o disolvente) o SOLUTO UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 28 • SOLVENTE:es el componente de la solución que actúa como medio para disolver a los otros componentes. Generalmente es el componente mayoritario de la solución (pero no siempre). • SOLUTO: componente(s) que se disuelve(n) en el solvente. • Una solución tiene siempre UN SOLVENTE, pero puede tener UNO ó MÁS SOLUTOS. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 29 ¿Qué aspecto tiene una solución? El aspecto de una solución depende del estado en que ella se presente. Ejemplos: Solución gaseosa: cualquier mezcla de gases, ej. aire Solución líquida: leche, bebidas:de té, de fantasía... Solución sólida: aceros (Fe, C, W, Cr, Mn, Co) bronce (Cu, 10% Sn) La solución sólida se denomina aleación. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 30 ¿Cómo se prepara una solución? • Simplemente mezclando los componentes. Ejemplos de preparación de solución líquida: 1) gas se disuelve en líquido HCl(g) Soluto: el gas Solvente: el líquido UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 31 2) Líquido se disuleve en líquido: soluto 3) Sólido en líquido: soluto UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 32 ¿Cómo se representa una solución? • Se escribe la fórmula del soluto seguida de una abreviación del solvente que va entre paréntesis. Ejemplos: – Solución acuosa de: • cloruro de sodio => NaCl(ac) • etanol => C2H5OH (ac) – Solución de tolueno en benceno => C7H8(benc) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 33 Soluciones acuosas. • Los solutos que se disuelven en agua se agrupan en dos categorías: no-electrólitos electrólitos Esta clasificación es válida sólo para soluciones acuosas UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 34 • ELECTRÓLITO: es una sustancia que cuando se la disuelve en agua forma una solución que conduce la corriente eléctrica. (El requisito para que una solución sea conductora de la electricidad es que ella contenga iones). Por lo tanto se puede decir que un ELECTRÓLITO genera iones en la solución. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 35 Ejemplos de electrólitos. 1) Cloruro de sodio: NaCl (fuerte) 2) Ácido nítrico: HNO3 (fuerte) 3) Sulfuro de plata: Ag2S (fuerte) 4) Ácido cianhídrico: HCN (débil) 5) Amoníaco: NH3 (débil) 6) Nitrito de potasio: KNO2 (fuerte) ….etc. ….. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 36 Los electrólitos a su vez se calsifican en: Electrólitos fuertes: Son las especies que disocian completamente (100%) en iones. Ejemplos: NaCl; HNO3; KClO3 … Electrólitos débiles: Son las especies que disocian parcialmente (menos de 100%) en iones. Ejemplos: HCN; NH3; HNO2 … UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 37 Ejemplos de electrólitos fuertes. 1) Al disolver NaCl en agua se obtiene una solución conductora de electricidad, lo que implica que en la solución formada hay iones. Estos iones provienen del soluto y son Na+ y Cl- Por ser electrolito fuerte todo el NaCl disocia en iones. Entonces, para la solución lo correcto es escribir: Na+ (ac) + Cl- (ac). (La especie NaCl no existe en la solución) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 38 2) Nitrato de potasio: La solución acuosa de KNO3 se escribe: KNO3(ac) K+ (ac) + NO3-(ac) 3) Sulfato de sodio: Solución acuosa de Na2SO4 se escribe: Na2SO4(ac) 2Na +(ac) + SO42 -(ac) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 39 Las soluciones de electrólitos débiles contienen: • la especie sin disociar y • los iones provenientes de la disociación parcial Ejemplo: La solución acuosa de HCN contiene: HCN(ac); H+(ac) y CN-(ac) (además del solvente: agua) HCN H+ CN- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 40 Ejemplo de no-electrólitos. Al disolver C6H12O6 en agua se obtiene una solución que no conduce la corriente eléctrica, lo que implica que en la solución formada no hay iones. El soluto no genera iones, queda en la misma forma que establece su fórmula. Entonces, para representar la solución lo correcto es escribir: C6H12O6(ac) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 41 Otros ejemplos de no-electrólitos son: Urea: (NH2)2CO Etanol: C2H5OH UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 42 Unidades de concentración. Las unidades de concentración que se estudiarán son: • MOLARIDAD • MOLALIDAD • % EN PESO (% MASA) • g/L • FRACCIÓN MOLAR • PPM UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 43 Molaridad. Expresa los MOLES de SOLUTO contenidos en UN LITRO de SOLUCIÓN. El símbolo para la MOLARIDAD es M. Ejemplo: Solución de glucosa 3M significa que en 1 L de la SOLUCIÓN hay 3 moles de glucosa. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 44 Ejemplos. 1) Calcule la molaridad de una solución de ácido clorhídrico sabiendo que 455 mL de la solución contienen 1,82 moles del ácido. Resp: 4 M 2) ¿Cuántos moles de soluto hay en 84 mL de una solución 0,50 M de KI? Resp: 0,042 moles UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 45 3) ¿Cuántos litros de solución 3,30 M de sacarosa, contienen 135 g de soluto? sacarosa es el soluto 3,30 moles sacarosa => en 1 L de solución 135 g sacarosa => ¿en qué volumen? g moles ó moles g Sacarosa => C12 H22 O11 => M = 342,31 g/mol UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 46 Si g moles 394,0 l342,31g/mo g 135 sacarosa moles == sacarosa mol 0,394 solución L x sacarosa moles 3,30 solución 1L = X = 0,1195 L 0,120 L = 120 mL UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 47 Molalidad. Expresa los MOLES de SOLUTO contenidos en UN kilógramo de SOLVENTE. El símbolo para la MOLALIDAD es m. Ejemplo: Solución de glucosa 1,5 m significa que en 1 kg de SOLVENTE hay 1,5 moles de glucosa. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 48 Ejemplos. 1) ¿Cuál es la concentración molal de una solución preparada disolviendo 10 g de KNO3 en 115 g de agua? Resp: 0,86 m 2) Una solución acuosa contiene 0,20 moles de soluto por cada 750 mL de agua, ¿cuál es la molalidad de la solución? La densidad del agua es 1g/mL. Resp: 0,27 m UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 49 El % en peso expresa la masa de SOLUTO en 100 unidades de masa de SOLUCIÓN. El símbolo para porcentaje en peso es %p/p. Ejemplo: Solución acuosa al 5 % en peso significa que contiene: 5 g de SOLUTO en 100 g de SOLUCIÓN 5 kg “ “ “ 100 kg “ “ 5 lb “ “ “ 100 lb “ “ etc. Porcentaje en peso (en masa) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 50 ¿Cuál es el % en peso de una solución preparada disolviendo 2 moles de CaCl2 en 350 mL de agua? 2 moles de CaCl2 => 2x110,984 = 221,968 g 350 mL agua => 350 g agua x = 38,8 g de CaCl2 La solución es 38,8 % en peso solución g 100 CaCl gx solución g 350) (221,968 CaCl g 221,968 22 = + Ejemplo. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 51 Una solución acuosa es 12,0 % en peso de H2SO4, ¿cuántos gramos de esta solución contiene 0,5 mol de H2SO4? M H2SO4 = 98,082 g/mol. Resp: 409 g UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 52 La unidad de concentración g/L expresa los GRAMOS de SOLUTO contenidos en UN LITRO de SOLUCIÓN. El símbolo para gramos por litro es g/L. Ejemplo: Solución 10 g/L de NaOH significa que cada litro de solución contiene 10 g de NaOH. g/L (gramos por litro) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 53 No confundir: concentración de la solución en g/L (g soluto; volumen de solución) con densidad de la solución (g solución; volumen de solución) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 54 Ejemplo. ¿Cuál es la concentración en g/L de una solución preparada disolviendo 7,58 g de glucosa en suficiente cantidad de agua para formar 250 mL de solución? Resp: 30,32 g/L ¿Cuál es la M de la solución anterior? Resp: 0,168 M UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 55 La FRACCIÓN MOLAR expresa los MOLES de SOLUTO contenidos en UN MOL de SOLUCIÓN. El símbolo de fracción molar es x Ejemplo: Solución de glucosa de x = 0,08 significa que 1 mol de la solución contiene 0,08 mol de glucosa. Fracción molar, símbolo: x UdeC/FCQ/ME KönigUnidad 3 56 Ejemplo. Calcule la fracción molar de Na2CO3 de una solución formada por 1g de NaCl, 1g de Na2CO3 y 98 g de agua. (M Na2CO3 = 105,99 g/mol; M NaCl = 58,44 g/mol y M H2O = 18,02 g/mol). Resp: 0,0017 ¿Cuál es la fracción molar de NaCl en la solución anterior? Resp: 0,0031 ¿Cuál es el %p/p de solutos en la solución? Resp: 2%p/p UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 57 Expresa LAS PARTES DE SOLUTO contenidas en UN MILLÓN DE PARTES DE SOLUCIÓN. Esta unidad de concentración se usa para expresar concentraciones muy pequeñas => muy bajos contenidos de soluto (trazas de soluto). Partes por millón, símbolo: ppm UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 58 Las relaciones soluto/solución pueden ser: masa soluto/ 1.000.000 masa solución ó masa soluto en g / 1.000.000 mL solución Ejemplo: Solución 1 ppm significa que contiene: – 1 g de soluto en 1.000.000 g de solución – 1 mg de soluto en 1 kg de solución – etc. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 59 Otro ejemplo: Suponga una solución acuosa que contiene 5 mg de soluto en 1 L de solución. ¿Cuál es su concentración en ppm? El reemplazo de 1 L de solución por 1 kg de solución se justifica debido a que la muy baja concentración de la solución permite suponer que su densidad es prácticamente igual a la del agua, esto es 1kg/L. ppm 5 solución mg 1.000.000 soluto 5mg solución 1kg soluto 5mg solución 1L soluto 5mg == == UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 60 Cualquier unidad de concentración refiere: la cantidad de SOLUTO (masa, moles) contenida en una cantidad de SOLUCIÓN (masa, moles, volumen) o una cantidad de SOLVENTE (masa) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 61 Conversión unidades de concentración: M x Msoluto Msoluto Msoluto Msolvente % p/p Msolvente Msolvente densidad g/L solución m UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 62 Problemas: 1. Una solución acuosa de peróxido de hidrógeno al 30,0 % p/p tiene densidad 1,11 g/mL. Calcule su: a) molalidad, b) fracción molar, c) molaridad. M: agua = 18,016 g/mol; peróxido de hidrógeno = 34,016 g/mol Resp: a) 12,6 m; b) xperóxido de H = 0,185 c) 9,79 M UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 63 2. Una muestra de ácido clorhídrico concentrado comercial es 11,8 M y su densidad es 1,190 g/mL. Exprese la concentración de la solución en: a) %p/p, b) molalidad, c) fracción molar y d) g/L UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 64 Dilución y concentración de soluciones. Una solución modifica su concentración si se: • agrega solvente => la solución se DILUYE, conc disminuye • agrega soluto => la solución se CONCENTRA conc. aumenta • quita solvente => la solución se CONCENTRA conc. aumenta UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 65 Problemas. 1. Si a una solución 0,8 M se le agrega solvente hasta duplicar su volumen, ¿cuál es su nueva molaridad? Respuesta: La solución original tiene 0,8 mol soluto en 1L, al duplicar su volumen los 0,8 moles quedan en 2 L de solución. Por lo tanto la molaridad de la solución diluida es: 0,8 mol/2 L = 0,4 M. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 66 Al diluir la solución los moles de soluto NO CAMBIAN: • inicialmente son: moles soluto iniciales = Mi(mol/L) x Vi (L) • al final son: moles soluto finales = Mf (mol/L) x Vf (L) Luego se cumple que: Mi(mol/L) x Vi (L) = Mf (mol/L) x Vf (L) 0,8 mol/L x V(L) = Mf (mol/L) x 2V (L) Mf = 0,4 (mol/L) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 67 2. A 30 mL de una solución acuosa 1,5 M de NaOH se agrega agua hasta que el volumen aumenta a 40 mL. Determine la molaridad de la solución diluida. Resp: como el soluto no cambia se cumple: Mi(mol/L) x Vi (L) = Mf (mol/L) x Vf (L) 1,5 mol/L x 0,030 L = Mf (mol/L) x 0,040 (L) Mf = 1,125 (mol/L) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 68 3. 100 mL de solución 0,25 M se somete a proceso de evaporación de solvente hasta reducir su volumen a 40 mL. ¿Cuál es la molaridad de la solución concentrada? 4. A 30 mL de solución de fracción molar 0,090 en NaCl y de densidad 1,05 g/mL, se agrega 0,180 g de NaCl. ¿Cuál es la fracción molar de NaCl en la solución final? UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 69 5. A medio litro de solución 2 m de NaNO3 y densidad 1,08 g/mL, se agrega medio litro de agua. ¿Cuál es la molalidad de la solución diluida? UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 70 Algunos tipos comunes e importantes de reacciones químicas en solución acuosa. 1. Reacciones de precipitación. 2. Reacciones ácido base. 3. Reacciones de óxido-reducción UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 71 Reacciones de precipitación. • Estas reacciones se caracterizan porque en ellas se forma un compuesto que es poco soluble en agua. • El compuesto poco soluble es – iónico – más denso que la solución y por lo tanto se deposita en el fondo del recipiente => se dice que precipita. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 72 • Para identificar o para escribir una reacción de precipitación se debe conocer sobre la SOLUBILIDAD en agua de los compuestos iónicos. • ¿Qué es SOLUBILIDAD de un compuesto? SOLUBILIDAD: es la cantidad MÁXIMA de compuesto que se disuelve en cierta cantidad dada de solvente a temperatura especificada. • SOLUBILIDAD => concentración máxima, depende de la temperatura. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 73 Solubilidad de compuestos iónicos en agua a 25°C. Aprender reglas de solubilidad: tabla 3.3 pág 98 Chang 4a. Ed. ó tabla 4.2 pág. 113 Chang 6a. Ed. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 74 Solubilidad de compuestos iónicos en agua a 25°C. de Ag+, Hg22+ y Pb2+Haluros (Cl-, Br - y I –) no hayNitratos (NO3-) , carbonatos hidrógeno (HCO3- ) y cloratos (ClO3-) de Ag+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, y Pb2+ Sulfatos (SO42-) no hayde iones de metales alcalinos (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ ) y de ion amonio (NH4+ ) ExcepcionesSon SOLUBLES los compuestos: UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 75 Los de iones de metales alcalinos, ion amonio y ion Ba2+ Hidróxidos Los de iones de metales alcalinos y ion amonio Carbonatos (CO32-), fosfatos (PO43-), cromatos (CrO42-) sulfuros (S2-) Excepciones:Son INSOLUBLES los: UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 76 Ejemplos de reacciones de precipitación: 1. nitrato de plata(ac) + cloruro de sodio(ac) = ? AgNO3(ac) + NaCl(ac) = ? Ag+(ac) + NO3-(ac) + Na+(ac) + Cl-(ac) = ? Nitrato de sodio cloruro de plata Soluble => NO3-(ac) + Na+(ac) insoluble => AgCl(s) iones espectadores Reacción iónica neta: Ag+(ac) + Cl-(ac) → AgCl(s) precipitado blanco UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 77 2. ioduro de amonio + nitrato de plomo = ? NH4I (ac) + Pb(NO3) 2 (ac) = ? NH4+(ac) + I- (ac) + Pb2+(ac) + 2NO3-(ac) = ? Nitrato de amonio ioduro de plomo Soluble => NO3-(ac) + NH4+(ac) insoluble => PbI2(s) iones espectadores Reacción iónica neta: Pb2+(ac) + 2 I-(ac) → PbI2 (s) precipitado amarillo UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 78 La ecuación que represente una reacción de precipitación debe estar perfectamente balanceada: en materia y en carga. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 79 Reacciones ácido-base. • Son las reacciones que ocurren entre una sustancia que tiene propiedades de ACIDO y otra cuyas propiedades son de BASE. • Para identificar y para escribir una reacción ácido-base es necesario conocer que es ACIDO y qué es BASE. • Se estudiarán dos TEORÍAS ÁCIDO-BASE. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 80 a) Teoría ácido-base de Arrhenius. De acuerdo a esta teoría: ACIDO: es una especie que en solución acuosa libera iones H+. BASE: es cualquier especie que en solución acuosa genera iones OH-. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 81 Ejemplos de ÁCIDOS de Arrhenius: HCl(ac) CH3COOH(ac) NH4+(ac) H2S(ac) HS-(ac) H2CO3(ac) H3PO4(ac) HCO3- (ac) etc. Según el número de H+ que libere el ácido se denomina: monoprótico (1) HNO3 diprótico (2) H2S triprótico (3) H3PO4 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 82 Ejemplos de BASESde Arrhenius: NaOH(ac) NH4OH (ac) Ba(OH)2 Según el número de OH- que liberes pueden ser monobásicas o dibásicas. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 83 b) Teoría ácido-base de Brønsted. De acuerdo a esta teoría: ACIDO: es una especie que libera iones H+. BASE: es cualquier especie que capta ion H+. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 84 Ejemplos de ACIDOS de Brønsted. HCl HNO3 HNO2 H2SO4 HSO4- H3PO4 H2PO4- HPO42- H2CO3 HCO3- Todos los ácidos de Arrhenius son también ácidos de Brønsted. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 85 Ejemplos de BASES de Brønsted. NO2- HSO4- H2PO4- HPO42- PO43- HCO3- CO32- H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 86 ¡Atención! Hay especies que tienen ambos caracteres: son ácidos y también son bases. Estas especies se denominan anfolitos. Tam-bién se dice que tienen carácter anfótero (ácido y base a la vez) Ejemplos de anfolitos: HCO3- H2O HPO42- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 87 El ion HCO3- es anfolito porque: libera ion H+ actuando como ACIDO: HCO3- (ac) H+(ac) + CO32-(ac) acepta ion H+ actuando como BASE: HCO3- (ac) + H+(ac) H2CO3(ac) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 88 Los ACIDOS y las BASES pueden ser FUERTES o DEBILES. El segundo semestre se estudiarán con detalle. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 89 Reacciones ácido-base. La reacción entre un ácido y una base se denomina REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN, (a pesar que el sistema final que resulta no siempre es neutro). A) Según la teoría ácido-base de Arrhenius, en la reacción de neutralización intervienen: ACIDO(ac) + BASE(ac) H2O(l) + SAL(ac ó s) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 90 Ejemplos: 1.- Ácido nítrico + hidróxido de sodio = ? HNO3(ac) + NaOH(ac) = H2O(l) + NaNO3(ac) ácido base agua sal Los ácidos y las bases fuertes se escriben disociados en iones, al igual que los electrolitos. La ecuación iónica es: H+(ac)+ NO3- (ac)+ Na+(ac)+ OH-(ac) = H2O(l)+Na+(ac)+NO3-(ac) iones espectadores iones espectadores UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 91 Los iones espectadores se omiten en la ecuación ya que ellos están en la misma forma tanto en los reactantes como en los productos. Por lo tanto la REACCIÓN IÓNICA NETA es: H+(ac) + OH-(ac) = H2O(l) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 92 2. Ácido clorhídrico + hidróxido de bario = ? HCl(ac) + Ba(OH)2(ac) = H2O(l) + BaCl2(ac) ácido base agua sal Como la base es dibásica y el ácido monoprótico deben reaccionar 2 HCl por cada Ba(OH)2. Así, omitiendo (ac), la reacción es: 2H+ + 2Cl- + Ba2+ + 2 OH- = 2 H2O (l) + Ba2+ + 2Cl- iones espectadores iones espectadores Reacción iónica neta: H+(ac) + OH-(ac) = H2O(l) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 93 B) Según teoría ácido-base de Brønsted, en la reacción de neutralización intervienen: Acido + Base Acido + Base par ácido base conjugado par ácido base conjugado Un par ácido-base conjugado difiere sólo en H+ UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 94 Ejemplos 1. ácido carbónico + amoníaco = ? H2CO3(ac) + NH3(ac) = NH4+(ac) + HCO3-(ac) ácido base ácido base H2CO3 y HCO3- son un par ácido base conjugado NH3 y NH4+ son par base-ácido conjugado El producto de la reacción es carbonato hidrógeno de amonio y es una sal. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 95 2. Nitrito de sodio + agua = ? Na+(ac)+ NO2-(ac) + H2O(l) = ? base ácido Luego la reacción de neutralización es: NO2-(ac)+ H2O(l) = OH-(ac) + HNO2(ac) base ácido base ácido NO2- y HNO2 par base-ácido conjugado H2O y OH- par ácido-base conjugado UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 96 Como en toda reacción, la ecuación que la representa una reacción debe estar balanceada en materia y en carga. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 97 Reacciones de óxido-reducción. (Reac. redox) Son reacciones en las cuales el cambio químico está provocado por transferencia de electrones entre los reactantes. Las reacciones redox son unas de las más importantes dentro de los procesos químicos. Algunos ejemplos de ellas son: • la formación de compuestos a partir de sus elementos, • todas las reacciones de combustión, • las reacciones en baterías para producir y generar electricidad, • la producción de energía bioquímica, …etc. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 98 Comprendamos el proceso con el cambio químico siguiente: Mg(s) + 1/2 O2(g) = MgO(s) Un átomo de Mg pierde 2 e- que pasan a un átomo de O quedando el magnesio como Mg2+ y el oxígeno O2-. Los iones Mg2+ y O2- formados se atraen electrostáticamente formando el compuesto iónico MgO. El cambio químico ocurrió por traspaso de e- desde el magnesio al oxígeno. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 99 Terminología en reacciones redox. Oxidación: es el proceso de pérdida de electrones. Reducción: es el proceso de ganancia de e-. En el ejemplo del MgO: Oxidación: Mg Mg2+ + 2 e- Reducción: ½ O2 + 2 e- O2- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 100 En la oxidación, la especie que pierde electrones se oxida. En la reducción, la especie que gana electrones se reduce. En el ejemplo: el Mg se oxida el O2 se reduce UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 101 • La especie que se oxida es reductora (hace que otra especie se reduzca). • La especie que se reduce es oxidante (hace que otra se oxide). • Si especie X gana e- => X se reduce => X es agente oxidante • Si especie Y pierde e- => Y se oxida => Y es agente reductor UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 102 Con el propósito de “seguir” la transferencia de electrones en las reacciones redox, los químicos han “inventado” una asignación de números positivos y negativos para reconocer el átomo que pierde electrones y aquél que los gana. Para esto a cada elemento que forma parte de una especie se le asigna un número que se denomina NÚMERO DE OXIDACIÓN (N.O.) o ESTADO DE OXIDACIÓN. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 103 El N.O. es ALGEBRAICO => tiene signo y el signo precede al número. Ej: +3; -5; +1; 0; +6; -2; etc. El N.O. no es carga. Recuerde que la carga de un ion o de una especie iónica se escribe, por ejemplo: 2+; 1-; 3+; etc. (el número seguido del signo). UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 104 Reglas para asignar números de oxidación (N.O.) REGLAS GENERALES: 1.- Para elementos (Na, O2, Cl2, Ag, etc.), el N. O. es igual a cero. 2.- Para un ion monoatómico, el N. O. es igual a la carga del ion. 3.- La suma de los valores de los N. O. de todos los átomos en un: - compuesto, es igual a cero - ion poliatómico, es igual a la carga del ion UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 105 Reglas para átomos específicos o para familias en la tabla periódica: -1 en combinación con metales, no metales (excepto O) y otros halógenos menores de la familia Familia 17 (7A) -1 en peróxidos -2 en los demás compuestos excepto con F Oxígeno -1 en todos los compuestosFlúor +1 en combinación con no metales -1 en combinación con metales y boro Hidrógeno +2 en todos los compuestosFamilia 2 (2A) +1 en todos los compuestosFamilia 1 (1A) N. O.Para UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 106 RaFr AtPoBiPbTlBaCs ITeSbSnInSrRb BrSeAsGeGaCaK ClSPSiAlMgNa FONCBBeLi +7/-1+6/-2+5/3+4/-4+3+2+1NOmax/NOmin 171615141321Familia UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 107 Problema. Determine los N. O. de cada elemento en los siguien- tes especies: a) cloruro de cinc; b) trióxido de azufre; c) ácido cloroso; d) ion fosfato hidrógeno. Respuestas: a)ZnCl2 => NOZn + 2 NOCl = 0 NOZn + 2(-1) = 0 NOZn = +2 b) SO3 => NOS + 3 NOO = 0 NOS + 3 (-2) = 0 => NOS = +6 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 108 c) HClO2 NOH + NOCl + 2 NOO = 0 +1 + NOCl + 2 (-2) = 0 NOCl = +3 Conclusión: d) HPO4-2 NOH + NOP + 4 NOO = -2 +1 + NOP + 4 (-2) = -2 NOP = +5 2 2 31 OClH −++ UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 109 Resumiendo, los números de oxidación de cada elemento en las especies anterioresson: 2 2 31 OClH −++ 1 2 2 ClZn −+ 2 3 6 OS −+ −−++ 22 4 51 OPH UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 110 Problema. Identifique el agente oxidante y el agente reductor en los siguientes sistemas: 0 +1 +6 –2 +3 +6 –2 0 a) 2Al(s) + 3H2SO4(ac) = Al2(SO4)3(ac) + 3H2(g) (se oxida) (se reduce) reductor oxidante b) PbO(s) + CO(g) = Pb(s) + CO2(g) c) 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 111 de tarea: d) 2 Fe(s) + 3 Cl2(g) = 2 FeCl3(s) e) 2 C2H6(g) + 7 O2(g) = 4 CO2(g) + 6 H2O(g) UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 112 Balance de reacciones redox. El balance de las reacciones de óxido- reducción se basa en igualar el número de electrones cedidos en la oxidación y el número de electrones captados en la reducción. Al igualar los e- cedidos y captados se deducen los coeficientes estequiométricos UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 113 Se estudiarán dos métodos para balancear reacciones redox: 1. Método del N.O. 2. Método de semireacciones. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 114 Método del número de oxidación: 1. Se escriben los N. O. de cada elemento en cada especie que intervienen en la reacción. 2. Se analizan la especies que ganan y pierden e- y en qué cantidad. 3. Se antepone a c/u de estas especies un número (coeficiente estequiométrico) de modo que resulten igualados los e- cedidos y captados. 4. Se balancean los átomos restantes dejando para el final el H y el O. 5. Se verifica el balance de carga en la reacción. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 115 Ejemplo. Balancear la siguiente reacción: +7 -2 -1 +1 0 +2 +1 -2 MnO4- + Cl- + H+ = Cl2 + Mn2+ + H2O 5e- 1e- 1x 5e- 5x1e- 5e- 5e- 1 MnO4- + 5 Cl- + H+ = Cl2 + Mn2+ + H2O MnO4- + 5 Cl- + H+ = 5/2 Cl2 + Mn2+ + H2O MnO4- + 5 Cl- + H+ = 5/2 Cl2 + Mn2+ + 4 H2O MnO4- + 5 Cl- + 8H+ = 5/2 Cl2 + Mn2+ + 4H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 116 Balancear: NO3- + Zn + OH- + H2O = Zn(OH)42- + NH3 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 117 -2 0 -2 +1 +1 -2 -2 +1 +1 NO3- + Zn + OH- + H2O = Zn(OH)42- + NH3 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 118 +5 -2 0 -2 +1 +1 -2 +2 -2 +1 -3 +1 NO3- + Zn + OH- + H2O = Zn(OH)42- + NH3 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 119 +5 -2 0 -2 +1 +1 -2 +2 -2 +1 -3 +1 NO3- + Zn + OH- + H2O = Zn(OH)42- + NH3 8e- 2e- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 120 +5 -2 0 -2 +1 +1 -2 +2 -2 +1 -3 +1 NO3- + Zn + OH- + H2O = Zn(OH)42- + NH3 8e- 2e- x1 x4 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 121 +5 -2 0 -2 +1 +1 -2 +2 -2 +1 -3 +1 1NO3- + 4Zn + OH- + H2O = Zn(OH)42- + NH3 8e- 2e- x1 x4 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 122 +5 -2 0 -2 +1 +1 -2 +2 -2 +1 -3 +1 1NO3- + 4Zn + OH- + H2O = 4Zn(OH)42- + 1NH3 8e- 2e- x1 x4 Los coeficientes en rojo ya se han fijado por lo tanto no se deben variar. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 123 1NO3- + 4Zn + OH- + H2O = 4Zn(OH)42- + 1NH3 • los coeficientes de OH- y de H2O debe aportar los 13 O y los 16 H que faltan en los reactantes • los coeficientes pueden ser 6OH- y 7H2O o bien 7OH- y 6H2O • la última alternativa es la correcta, luego la ecuación balanceada es: NO3- + 4Zn + 7OH- + 6H2O = 4Zn(OH)42- + NH3 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 124 TAREA. Balancear por método de número de oxidación: H2C2O4 + MnO4- + H+ = Mn2+ + CO2 + H2O KNO3 + Fe(NO3)3 + Cr(NO3)3 + H2O = HNO3 + + K2CrO4 + Fe(NO3)2 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 125 Método de las semirreacciones: Este método se aplica para balancear reacciones que ocurren en solución. Consiste en: 1) separar la reacción en dos SEMIREACCIONES, una semirreacción de oxidación (pérdida de e-) una semirreacción de reducción (ganancia de e-) 2) balancear cada semireacción en forma separada 3) sumar las semireacciones balanceadas de modo que N° electrones cedidos = N° electrones captados. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 126 Se distinguen dos procedimientos de balance según la reacción ocurra : - en medio ácido - en medio básico El método de balance por semireacciones también se le conoce como método de ión-electrón. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 127 Balance en medio ácido: Las especies disponibles para hacer este balance son: iones H+ H2O electrones El procedimiento de balance en medio ácido se describirá con el siguiente ejemplo: UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 128 Balancear en medio ácido el siguiente cambio: MnO4-(ac) + H2C2O4(ac) = Mn2+(ac) + CO2(g) (nótese que en la reacción faltan especies o elementos) 1) Separar la reacción en dos semireacciones, identifi- cando las especies cuyos elementos cambian su N.O. MnO4- = Mn2+ H2C2O4 = CO2 UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 129 2) Balancear separadamente cada semirreacción como se indica: a) balancear el elemento que cambia su N.O. b) balancear los otros elementos que no sean O y H c) balancear el O usando H2O d) balancear el H usando H+ e) balancear la carga con e- El primer cambio: a) MnO4- = Mn2+ b) no hay c) MnO4- = Mn2+ + 4 H2O d) MnO4- + 8 H+ = Mn2+ + 4 H2O e) MnO4- + 8 H+ + 5e- = Mn2+ + 4 H2O Reducción: MnO4- + 8 H+ + 5e- = Mn2+ + 4 H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 130 El segundo cambio: a) H2C2O4 = 2 CO2 b) no hay c) O balanceado d) H2C2O4 = 2 CO2 + 2H+ e) H2C2O4 = 2 CO2 + 2H+ + 2e- Oxidación: H2C2O4 = 2 CO2 + 2H+ + 2e- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 131 3) Sumar las semireacciones balanceadas, cancelando los e- cedidos y captados: MnO4- + 8 H+ + 5e- = Mn2+ + 4 H2O 2 H2C2O4 = 2 CO2 + 2 H+ + 2e- 5 2MnO4- + 6 H+ + 5H2C2O4 = 2Mn2+ + 10CO2 + 8 H2O 2MnO4- + 6 H+ + 5H2C2O4 = 2Mn2+ + 10CO2 + 8 H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 132 Balance en medio básico: Las especies disponibles para hacer este balance son: electrones H2O iones OH- El procedimiento de balance en medio básico se indicará a través del siguiente ejemplo: UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 133 Balancear en medio básico el siguiente cambio: IO- + S2O32- = SO42- + I- 1) Separar la reacción en dos semireacciones, identifi-cando las especies cuyos elementos cambian su N.O. IO- = I- S2O32- = SO42- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 134 2) Balancear separadamente cada semirreacción como se indica: a) identificar el elemento que cambia su N.O. y balancearlo b) agregar donde corresponda el número de e- necesarios para dicho cambio c) balancear la carga con OH- d) balancear los O con H2O Primer cambio: +1 -1 a) IO- = I- b) IO- + 2e- = I- c) IO- + 2e- = I- + 2 OH- d) IO- + 2e- + H2O = I- + 2 OH- Reducción: IO- + 2e- + H2O = I- + 2 OH- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 135 Segundo cambio: +2 +6 a) S2O32- = 2 SO42- b) S2O32- = 2 SO42- + 8e- c) S2O32- + 10 OH- = 2 SO42- + 8e- d) S2O32- + 10 OH- = 2 SO42- + 8e- + 5H2O Oxidación: S2O32- + 10 OH- = 2 SO42- + 8e- + 5H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 136 3) Sumar las semireacciones balanceadas, cancelando los e- cedidos y captados: IO- + 2e- + H2O = I- + 2 OH- 4 S2O32- + 10 OH- = 2 SO42- + 8e- + 5H2O 4 IO- + S2O32- + 2 OH- = 4 I- + 2 SO42- + H2O Reacción balanceada: 4 IO- + S2O32- + 2 OH- = 4 I- + 2 SO42- + H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 137 Otra forma de obtener el balance de una reacción en medio básico es : 1) Aunque la reacción ocurra en medio básico, se la balancea como si ocurriera en medio ácido 2) La reacción así balanceada se combina con la reacción: H2O = H+ + OH-para eliminar los iones H+. Ejemplo. Balancee la siguiente reacción que ocurre en medio básico: IO- + S2O32- = I- + SO42- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 138 Se hace el balance en medio ácido: IO- + 2H+ + 2e- = I- + H2O 4 S2O32- + 5H2O = 2 SO42- + 10 H+ + 8e- 4 IO- + S2O32- + H2O = 4 I- + 2 SO42- + 2H+ Se suma la reacción: 2 H+ + 2 OH- = 2 H2O 4 IO- + S2O32- + 2 OH- = 4 I- + 2 SO42- + H2O 4 IO- + S2O32- + 2 OH- = 4 I- + 2 SO42- + H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 139 Otro balance … Balancear en medio básico la siguiente reacción: Br2 = Br - + BrO3- Reducción: Br2 + 2 e- = 2 Br – 5 Oxidación: Br2 + 6H2O = 2 BrO3- + 12 H+ + 10 e- 6 Br2 + 6H2O = 10 Br - + 2 BrO3- + 12 H+ Ahora para cambiar el medio se suma: 12 H+ + 12 OH- = 12 H2O 6 Br2 + 12 OH- = 10 Br - + 2 BrO3- + 6 H2O UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 140 En la reacción anterior el Br2 se reduce a Br – y simultáneamente se oxida a BrO3-. Cuando en una reacción redox, la misma especie se oxida y se reduce se dice que la especie DISMUTA y la reacción se denomina reacción de dismutación. Para que una especie dismute ella debe tener un elemento que pueda presentar a lo menos 3 estados de oxidación. Los estados de oxidación que conducen a dismutación son los estados de oxidación intermedios. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 141 Ejemplos de especies que pueden dismutar: Considere las siguientes especies, en las cuales los estados de oxidación del manganeso es el que se indica: 0 +2 +4 +7 Mn Mn2+ MnO2 MnO4- Las especies Mn2+ y MnO2 pueden dismutar porque ambas tienen la posibilidad de aumentar y de disminuir el N.O. del manganeso en forma simultánea. UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 142 Problema. ¿Cuál(es) de las siguentes especies pueden dismutar y por qué? a) Cu2+ ; Cu ; Cu+ b) Na ; Na+ c) S2- ; S8 ; SO2 ; SO3 ; S2O32- ; HSO4- UdeC/FCQ/ME König Unidad 3 143 Tarea. 1) Balancear en medio básico: CrO42- + Fe(OH)2 = Cr(OH)4- + Fe(OH)3 2) Balancear por método de N.O. la siguiente reacción de dismutación del P4: P4 + KOH + H2O = KH2PO2 + PH3 Universidad de ConcepciónFacultad de Ciencias Químicas REACCIONES QUÍMICAS. Se denomina REACCIÓN QUÍMICA al proceso que permite que una o más sustancias se transformen en otras sustancias. Reacciones/Balance/ejemplo 1. Reacciones/Balance/ejemplo 2. Reacciones/Balance/ejemplo 3. Interpretación de la ecuación: SOLUCIONES (o disoluciones). Definiciones. ¿Qué aspecto tiene una solución? ¿Cómo se prepara una solución? ¿Cómo se representa una solución? Soluciones acuosas. Ejemplos de electrólitos. Los electrólitos a su vez se calsifican en: Ejemplos de electrólitos fuertes. Ejemplo de no-electrólitos. Unidades de concentración. Molaridad. Ejemplos. Molalidad. Ejemplos. Porcentaje en peso (en masa) Ejemplo. g/L (gramos por litro) Ejemplo. Fracción molar, símbolo: x Ejemplo. Partes por millón, símbolo: ppm Otro ejemplo: Cualquier unidad de concentración refiere: Conversión unidades de concentración: Problemas: Dilución y concentración de soluciones. Problemas. Algunos tipos comunes e importantes de reacciones químicas en solución acuosa. Reacciones de precipitación. Solubilidad de compuestos iónicos en agua a 25°C. Solubilidad de compuestos iónicos en agua a 25°C. Ejemplos de reacciones de precipitación: Reacciones ácido-base. a) Teoría ácido-base de Arrhenius. Ejemplos de ÁCIDOS de Arrhenius: Ejemplos de BASES de Arrhenius: b) Teoría ácido-base de Brønsted. Ejemplos de ACIDOS de Brønsted. Ejemplos de BASES de Brønsted. ¡Atención! Reacciones ácido-base. Ejemplos: Ejemplos Reacciones de óxido-reducción. (Reac. redox) Comprendamos el proceso con el cambio químico siguiente: Terminología en reacciones redox. Reglas para asignar números de oxidación (N.O.) Reglas para átomos específicos o para familias en la tabla periódica: Problema. Problema. de tarea: Balance de reacciones redox. Se estudiarán dos métodos para balancear reacciones redox: Método del número de oxidación: Ejemplo. TAREA. Método de las semirreacciones: Balance en medio ácido: Balancear en medio ácido el siguiente cambio: Balance en medio básico: Balancear en medio básico el siguiente cambio: Otra forma de obtener el balance de una reacción en medio básico es : Otro balance … Ejemplos de especies que pueden dismutar: Tarea.