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REACCIONES DESPLAZAMIENTO (sol) = Se escribe como subíndice después de un elemento o compuesto e indica que se encuentra formando una solución o disolución = Cuando se escribe al lado de un elemento o compuesto indica un precipitación de sólidos = Cuando se escribe al lado de un elemento o de un compuesto quiere decir que éste se desprende en forma de gas hacia el ambiente ⇄ = Señala que la reacción es reversible y que los productos pueden transformarse nuevamente el los reactivos iniciales y viceversa; es decir, que la reacción ocurre en ambos sentidos. = Simboliza las condiciones de presión (cifras en atmósferas, etm) en las que se lleva a cabo la reacción = Indica la temperatura de la reacción en grados Celcius = representa el símbolo de un elemento o fórmula de un compuesto, el cual fuea dicionado como catalizador dela reacción = Indica que la reacción necesita energía luminosa para que se lleve a cabo Simbología Auxiliar ↓ ↑ atm ℃ Pd, Ni etc ∆ v Reacción de simple sustitución o desplazamiento Este tipo de reacciones se caracterizan porque una simple sustancia, ion o átomo reacciona con otra más compleja de manera que la simple (que es la más reactiva) desplaza a uno de los componentes de la compleja (el menos reactivo) y éste queda en forma libre. Este tipo de reacciones se dividen en tres categorías Desplazamiento de hidrógeno Desplazamiento de metal Desplazamiento de halógeno Lo metales alcalinos y los alcalinotérreos son los más reactivos, pues desplazan al hidrógeno del agua; en el caso de los no metales no reaccionan con el agua y desplazan al hidrógeno de los ácidos. Un metal de un compuesto puede ser desplazado también por otro metal. Los halógenos son los elementos no metálicos más reactivos y éstos desplazarán a otros halógenos, su fuerza como agente oxidante disminuye conforme bajamos en su grupo. A + BC AC + B La representación general de ñas reacciones de simple sustitución es: El desplazamiento estará en función del grado reactivo del elemento, a continuación se presenta una tabla de serie de actividad ordenada de forma decreciente, es decir, los elementos que están arriba desplazan a los que se encuentran debajo, mientras que los elementos que están debajo de otro no pueden desplazar a los niveles superiores Metales Halógenos LI F2 K Cl2 Ba Br2 Ca I2 Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H2 Cu Ag Hg Pt Au A um en ta la fa ct ib ili da d de o xi da ci ón Este tipo de reacciones tiene amplia aplicación en los procesos metalúrgicos para obtener metales puros a partir de minerales, por ejemplo el Vanadio (V) se obtiene tratando el óxido de vanadio (V2O5)con el metal de calcio (Ca) para extraer vanadio puro y óxido de calcio (CaO); el calcio es más reactivo que el vanadio por lo que lo desplaza, formando se el óxido de calcio. Ca + V2O5 CaO + V Este metal es de uso importante como aleación con fierro, acero y aluminio, pues confiere dureza y resistencia a la oxidación, tales aleaciones se utilizan en la elaboración de materiales quirúrgicos, herramientas, en ejes de vehículos, engranes etc. Reacciones de oxido-reducción Una reacción química corresponde a un proceso químico en el que 2 sustancias o más denominadas reactivos por la acción de un factor energético se convierten en otras sustancias denominadas productos. Las reacciones de oxido – reducción o redox son aquellas donde existe movimiento de electrones, desde una sustancia que cede e- a una sustancia que capta e- OXIDACIÓN Es la pérdida de electrones o un aumento en el número de oxidación de un elemento hacia un valor más positivo. El reactivo que se oxida pierde electrones y también puede ganar átomos de oxígeno o perder átomos de hidrógeno. REDUCCIÓN Es la ganancia de electrones o una disminución en el número de oxidación hacia un valor menos positivo. El reactivo que se reduce gana electrones y también puede perder átomos de oxígeno o ganar átomos de hidrógeno. Características de la oxidación y la reducción Pérdida de electrones Ganancia de electrones La sustancia que se oxida y que causa la reducción AGENTE REDUCTOR AGENTE OXIDANTE La sustancia que se reduce y causa la oxidación. EJERCICIOS a) P4 + HNO3 + H2O → H3PO4+ NO ELEMENTO QUE SE OXIDA ELEMENTO QUE SE REDUCE e- GANADOS e- PERDIDOS AGENTE OXIDANTE AGENTE REDUCTOR b) Bi(OH)3 + Na2SnO2 → Na2SnO3 + Bi + H2O c) PbS + H2O2 → PbSO4 + H2O d) HNO3 + H2S → NO + S + H2O e) Al + H3PO4 → H2 + AlPO4 f) K2Cr2O7 + HCl → CrCl3 + Cl2 +KCl + H2O REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO (DESPLAZAMIENTO DE H) Metales que no reaccionan con agua, per sí desplazan al H de los ácidos a) Zn(s) + HCl(ac) → ZnCl2 + H2(g) b) Mg + HCl(ac) → MgCl2 + H2(g) c) Na(s) + H2O(l) → NaOH + H2(g) d) Ca(s) + H2O(l) → Ca(OH)2 + H2(g) a) TiCl4 + Mg → MgCl2 + Ti Reacciones de desplazamiento de un metal b) MnO2 + Al → Al2O3 + Mn c) CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO (DESPLAZAMIENTO DE METALES) REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO (DESPLAZAMIENTO DE HALÓGENOS) a) Cl2 + K+1 Br -1 → KCl + Br2 F2 > Cl2 > Br2 > I2 La fuerza de los elementos como agentes oxidantes disminuye conforme avanza del Flúor al Yodo (El F puede desplazar mejor a los demás halógenos) b) Cl2 + NaI →NaCl + I2 c) Br2 + AlCl3 → No hay reacción c) F2 + CaCl2 → CaF2 + Cl2 REACCIONES DE DOBLE DESPLAZAMIENTO Ag+NO3- + H+Cl- → AgCl + HNO3 Se llevan acabo cuando las partes de dos compuestos iónicos se intercambian produciendo dos compuestos nuevos ¿Como ocurre el intercambio de iones y cationes? ¿El intercambio se lleva a cabo al mismo tiempo? A+B- + C+D- → A+D- + C+B- • No se pueden intercambiar al mismo tiempo porque si no se obtendrían las mismas sustancias iniciales. • El solvente de las reacciones de desplazamiento doble generalmente es agua y los reactivos y productos generalmente son compuestos iónicos, (aunque también pueden ser ácidos o bases) AgNO3 + HCl→ AgCl + HNO3 En esta reacción los cationes corresponden a Ag+ y H+ , y los aniones a NO3- y Cl- b) BaCl2 + Na2SO3 → 2NaCl + BaSO3 Reacciones de precipitación Una reacción de precipitación sucede cuando dos compuestos iónicos acuosos forman un nuevo compuesto iónico que no es soluble en agua. Pb(NO3)2(ac) + KI(ac) → KNO3 (ac) + PbI2(S) a) K2S + MgSO4 → K2SO4 + MgS c) KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3 Reacciones de neutralización HF(ac) + NaOH(ac) → H2O + NaF(ac) a) H2SO4(ac) + Ba(OH)2(ac) → BaSO4 + H20 b) FeCl3(ac) + Ca(OH)2(ac) → 3CaCl2 + 2Fe(OH)3 c) Pb(NO3)2 + H2SO4 → PbSO4 + 2HNO3 d) 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6H20 Reacción de precipitación Reacción de precipitación a) BaCl2 + Na2SO3 → BaSO4 + NaCl b) Pb(NO3)2 + H2SO4 → PbSO4 + HNO3 c) H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + H2O Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Características de la oxidación y la reducción EJERCICIOS REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO (Desplazamiento de H) REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO (Desplazamiento de metales) REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO (Desplazamiento de HALÓGENOS) REACCIONES DE doble DESPLAZAMIENTO Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17
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