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Reacción Química es la transformación de la materia, reordenando sus átomos. A + B = C + D Primer Miembro Reactivos Segundo Miembro Productos Por su Mecanismo REACCIONES DE ADICIÓN DE DESCOMPOSICIÓN Suma de los reactivos. 2 H2 + O2 = 2 H2O Suma de los reactivos. 2 H2O = 2 H2 + O2 Cl2 + H2 = 2 HCl 2 HCl = Cl2 + H2 Por el Desplazamiento DE SIMPLE SUSTITUCIÓN DE DOBLE SUSTITUCIÓN Cu + H2SO4 = CuSO4 + H2 Dos elemento se reemplazan mutuamente. (Neutralización) Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + H2O 2NaCl +2HCl = 2NaCl + H2 HCl +NaOH = NaCl + H2O Un elemento reemplaza a otro Por el intercambio de Energía Calirífica ENDOTÉRMICAS EXOTÉRMICAS Absorben calor. Producen calor. CaO + H2O = Ca(OH)2+ calor C + O2 = CO2 + calor CaCO3+calor = Cao + CO2 2HgO + calor = 2Hg + O2 Por su Extensión REVERSIBLES NO REVERSIBLES Reaccionan en sentido contrario. 2 H2 + O2 2 H 2O Son definitivas. Cl2 + H2 2 HCl CaO + H2O = Ca(OH)2 CaCO3 = CaO + CO2 Por el Cambio de Número de Oxidación REACCIONES NO REDOX Los elementos no cambian de # de oxidación al pasar al segundo miembro. +1 -1 0 +2 -1 0 2 H Cl + Zn = Zn Cl2 + H2 REACCIONES REDOX Los elementos cambian de # de oxidación al pasar al segundo miembro. 0 0 +1 -2 2 H2 + O2 = 2 H2 O Ecuación = Igualdad Primer Miembro Segundo Miembro A + B = C + D 2HH2 H2 +++O2 O2 H2O O= =2 = H2O H2O 2H2 + O2 = 2H2O 4 átomos de H 2 átomos de O 6 átomos entre H y O 2 moléculas 1 molécula de H de O 2 moléculas de H2O 4 u de H 32 u de O 36 u de H2O 4 g de H 32 g de O 36 g de H2O 2 moles de H 1 mol de O 2 moles de H2O Gas Gas 44,8 lit. de H 22,4 lit.de O 44,8 lit. de H2O Tomamos en cuenta: Un átomo solo, una molécula, una fórmula: 1. Son eléctricamente neutros. Un átomo, una molécula no combinados: 1. Tienen # de oxid. Cero. 2. La carga total positiva (protones) y la carga total negativa (electrones), son iguales (0) Un ión sí esta cargado eléctricamente: 1. Si ganó electrones es anión (-) 2. Si perdió electrones es catión (+) Práctica: Pb Cl2 Au # de Oxid. cero # de Oxid. cero # de Oxid. cero N2 O2 O * Elemento solo, # de oxid. Cero ** Hay 7 elementos, gases, que no pueden estar solos, están como moléculas diatómicas. Estos son: O2, H2, N2, F2, Cl2, Br2 y I2 (# de oxid. cero) * Elemento solo, # de oxid. Cero * Gases, moléculas diatómicas. Cero * En una fórmula recurrimos al elemento mas conocido, para calcular el # de oxid. del elemento desconocido * El total de cargas positivas y negativas siempre debe ser igual. ? -2 Al2 O3 Qué # multiplicado por 2 nos da +6? Con base en el subíndice: el 2 x +3 nos da = +6, que divido entre 2, da +3 El Al está trabajando con +3 ? -2 N O2 * Con cuanto está trabajando el N? * En este ejemplo no está ni con +3, ni con +5. * Recurrimos al O, que lo conocemos. Está con -2. Por lo tanto la carga total negativa es -4. La carga total positiva debería ser la misma con signo contrario para que de cero. En único número que responde es el +4, que le corresponde al N. +1 ? -2 H As O2 * Con cuanto está trabajando el As? Recordemos, las cargas totales positivas y negativas deben ser iguales. * La carga total negativa es -4. * Restamos el 1 del H (positivo),nos faltarían 3 cargas positivas para llegar al +4 En único número que responde es el +3, le corresponde al As. Son cálculos que nos permiten tener reacciones balanceadas. 3 métodos Simple Tanteo Redox Ión electrón Utiliza cálculos de números sencillos Utiliza los #s de oxidación Utiliza iones y electrones Los 3 métodos son sencillos. Solo presta atención. C + O = CO Si hay gases deben ir en estado molecular C + O2 = CO Igualamos el # de Os. (2) como coeficiente. C + O2 = 2CO Igualamos el # de Cs. … y está listo ¡¡¡ 2C + O2 = 2CO Solo 7 elementos tienen subíndice 2, si están solos, son gases (H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2) Cl + O = Cl2O7 Cl y O, gases, deben ir en estado molecular. Cl2 + O2 = Cl2O7 Qué # multiplicado por 2, nos va a dar 7????? Duplicamos el anhídrido ¡¡¡¡ Cl2 + O2 = 2Cl2O7 Ahora si ¡¡¡¡ El subíndice 7 x 2 nos permite igualar 2Cl2 + 7O2 = 2Cl2O7 IGUALADO ¡¡¡ Fe + O = Fe2O3 O, gas, subíndice 2 Duplicamos el óxido ¡¡¡¡ Ahora si ¡¡¡¡ Podemos igualar ¡¡¡ Fe + O2 = Fe2O3 Fe + O2 = 2Fe2O3 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 IGUALADO ¡¡¡ Pb + O2 = PbO2 2Ca + O2 = 2CaO Pb + O2 = PbO Pb + O2 = 2PbO 2Pb 2PbO + O2 = IGUALADO ¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡ Ca + H2O = Ca(OH)2 Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 Al + H2O = Al(OH)3 2Al(OH)3 + H2 = 2Al(OH)3 + H2 Al + H2O = 2Al 2Al + H2O + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2 IGUALADO ¡¡¡ S + H2 = H2S Cl2 + H2 = 2HCl IGUALADO ¡¡¡ TeO3 + H2O = H2TeO4 SiO2 + H2O = H2SiO3 I2O5 + H2O = HIO3 I2O5 + H2O = 2HIO3 IGUALADO ¡¡¡ H2SeO4 + Al = Al2 (SeO4)3 + ? H2SeO4 + Al = Al2 (SeO4)3 + H2 3H2SeO4 + 2Al = Al2 (SeO4)3 + 3H2 HNO2 + Ba = Ba (NO2)2 HNO2 + Ba = Ba (NO2)2 + H2 2HNO2 + Ba = Ba (NO2)2 + H2 I G U A L A D O … 1. En todo compuesto las cargas positivas siempre son iguales a las cargas negativas, la suma algebraica debe dar cero (0) 2. Un elemento no combinado tiene número de oxid.cero (0) 3. Los metales, el hidrógeno y el ión amonio (NH4+) trabajan con números de oxidación positivos. 4. Los no metales, los iones de ácido (radical halogénico) y el oxígeno trabajan con número de oxidación negativo. 5. Los no metales actúan con número de oxidación positivo combinados con el oxígeno (anhídridos y sus derivados) 6. El oxígeno siempre trabaja con -2, solo en los peróxidos lo hace con -1 7. El hidrógeno trabaja con +1 con los no metales, pero con -1 con los metales. HNO3 + H2S = H2SO4 + NO + H2O Sabemos que el H y el oxígeno trabajan con: H = +1 O = -2 (Una revisión rápida para asegurarnos ) Identificamos qué elementos cambian de # de oxidación al pasar al segundo miembro HNO3 + H2S = H2SO4 + NO + H2O +5 8 HNO3 +3 H2S ------8 +2 = 3 H2SO4 + 8 NO +4H2O +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 0 -1 -2 -3 -4 REDUCCIÓN OXIDACIÓN ------3 +6 -2 En el Primer Miembro: 1. HIO3 + NaHSO3 = NaHSO4 + I2 + H2O 2. As + HNO3 + H2O = H3AsO4 + NO 3. KNO3 + C = K2CO3 + CO2 + N2 4. S + H2SO4 = SO2 + H2O En el Segundo Miembro: 1. Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O 2. K2MnO4 + H2SO4 = KMnO4 + MnO2 + K2SO4 + H2O 3. Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + H2O 4. Pt + HNO3 = Pt(NO3)2 + N2 + H2O Pautas para resolver las anteriores reacciones En el Primer Miembro: 1.- Tomar en cuenta el doble del número de reducción del Yodo por su estado molecular (I2) en el segundo miembro. 2 HIO3 + 5 NaHSO3 = 5 NaHSO4 + I2 + H2O 2.- El agua es el comodín. 3 As + 5 HNO3 + 2 H2O = 3 H3AsO4 + 5 NO 3.- Tomar en cuenta el doble del número de reducción del Nitrógeno por su estado molecular (N2) en el segundo miembro. 4 KNO3 + 5 C = 2 K2CO3 + 3 CO2 + 2 N2 4.- Simplificar coeficientes. El mismo elemento se oxida y se reduce. (autoxireducción) S + 2 H2SO4 = 3 SO2 + 2 H2O Pautas para resolver las anteriores reacciones En el Segundo Miembro: * Comenzar por el N, luego el Cu, para terminar con el O y el H. 3 Cu + 8 HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O * Comenzar por el Mn, luego el K y el S, para terminar con el O y el H. 3 K2MnO4 + 2 H2SO4 = 2 KMnO4 + MnO2 + 2 K2SO4 + 2 H2O * Es sencilla, solo comenzar por el N. Cu + 4 HNO3 = Cu (NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O * Simplificar los números encontrados (coeficientes). 5 Pt + 12 HNO3 = 5 Pt (NO3)2 + N2 + 6 H2O Cobre + ácido nítrico = nitrato cúprico + monóxido de nitrógeno + agua 0 +1 +5 -2 Cu + HNO3 Se oxida +2 +5 -2 +2 -2 +1 -2 = Cu (NO3)2 + NO + H2O Se reduce Los elementos que cambian # de oxidación al pasar al segundo miembro ya están identificados… Se oxida (de 0 a +2) Cu 0 Se reduce (de +5 a +2) N +5 → → Cu +2 N +2 Con estos dos elemento , preparamos dos semireacciones ¿Cuántos electrones, en el primer miembro, serán necesarios sumar o restar para igualar con la carga del segundo miembro? Restando 2 e- al primer miembro y sumando 3 eal segundo miembro, es suficiente. Intercambiamos estos números encontrados y los colocamos delante de cada semiecuación. → → Cu 0 N +5 Cu 0 - 2e N +5 + 3e 3 2 Cu 0 - 2e N +5 + 3e Cu +2 N +2 → → Cu +2 N +2 → → Cu +2 N +2 Estos números multiplican a cada semireacción …… y tenemos… 3 2 Cu 0 - 2e- N +5 + 3e- 3 2 Cu 0 - 2e- N +5 + 3e- → → Cu +2 → → Cu +2 N +2 N +2 3 Cu 0 - 6 e- + 2 N+5 + 6e- → 3 Cu+2 + 2N +2 3 Cu +2 8 HNO3 = 3Cu (NO3)2 + 2 NO + 4 H2O Trasladamos los coeficientes a la reacción inicial. Igualar las siguientes reacciones utilizando el método adecuado. KNO3 + I2 → KI + KIO3 + H2O Ag2SO4 → Ag2S + Ag2SO3 H2SO4 + HCl → SO2 + H2O I2 + LiOH → LiIO3 + LiI + H2O HBrO3 + HBr → Br + H2O H2O + Cl2 → S + HCl