2. CAMBIOS
QUÍMICOS
son Se producen con
Se representan
TRANSFORMACIONES mediante
DE UNAS VARIACIÓN DE
SUSTANCIAS EN ENERGÍA
OTRAS
ECUACIONES
QUÍMICAS
Debido a
que Pueden
A partir de las ser
cuales se hacen
SE ROMPEN Y EXOTÉRMICAS
FORMAN ENLACES CÁLCULOS ENDOTÉRMICAS
ENTRE ÁTOMOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Basados en
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LEY DE LAS PROPORCIONES
LA MASA CONSTANTES
4. Una reacción, o cambio químico, es el proceso por
el cual unas sustancias se transforman en otras
diferentes
La representación matemática de este proceso es
una ecuación química
CH 4 2O2 CO2 2H 2O energía
REACTIVOS: PRODUCTOS:
sustancias sustancias
iniciales finales
5. LEYES PONDERALES DE LOS CAMBIOS QUÍMICOS
Ley de la conservación de la masa (Lavoisier, s.XVIII):
“en cualquier cambio químico la masa se conserva, es
decir, la masa de los reactivos es igual a la de los
productos”. A nivel microscópico implica que en cualquier
cambio químico las moléculas cambian porque los átomos
se asocian de distinto modo, pero el número y la clase de
átomos permanece constante.
Ley de las proporciones constantes (Proust, s. XVIII-
XIX): “cuando dos sustancias se combinan para formar
otra, lo hacen siempre en una proporción de masas
constante”
6. Ajustar una reacción química es aplicarle la ley de
conservación de la masa, de forma que haya el mismo
número de átomos de cada elemento antes y después
de la reacción
H 2 I 2 2 HI
2Ca O2 2CaO
2 PbO C CO2 2 Pb
7. MAGNITUDES QUÍMICAS
Masas atómicas: sabiendo las masas con que reaccionan los
elementos para dar un determinado compuesto, y basándonos
en la ley de Proust, establecer proporciones entre ellas. Por
ejemplo la formación del cloruro de hidrógeno:
H 2 Cl2 2 HCl H2 2 1
2 g 71g 73g Cl2 71 35,5
La masa del átomo de H se tomó como unidad de masa atómica,
u. (actualmente se define u como la doceava parte de la masa
del átomo de carbono-12)
Por comparación se pueden establecer las masas atómicas
relativas de los diferentes elementos químicos.
8. MASA MOLECULAR:
es la suma de las masas Para medir el número de
de los átomos que partículas contenida en
forman la molécula una determinada masa
se creó una nueva
magnitud la cantidad
de sustancia, n, y una
unidad para medirla, el
MOL: es la cantidad de
MASA MOLAR (M): de una sustancia que contiene
sustancia es la masa molecular
tantas entidades
expresada en gramos. Su unidad
es g/mol. elementales como
átomos hay en 0,012 kg
de C-12.
6,022 10 partículas
23
9. 2. ESTEQUIOMETRÍA
Llamamos estequiometría a las relaciones en peso, o volumen,
entre los elementos de un compuesto, o entre las distintas
sustancias, en una reacción química.
10. Las ecuaciones
químicas ajustadas 2C4 H10 13O2 8CO2 10H 2O
representan no solo
Aspecto cualitativo: el butano reacciona con el
las sustancias que oxígeno para dar dióxido de carbono y agua.
intervienen, reactivos Aspecto cuantitativo:
y productos (aspecto • Interpretación microscópica: dos moléculas
cualitativo), sino que de agua reaccionan con trece de oxígeno para
formar ocho de dióxido de carbono y diez de
además indican las
agua.
cantidades y • Interpretación macroscópica o molar: dos
proporciones en que moles de agua reaccionan con trece moles de
se combinan cada una oxígeno para formar ocho moles de dióxido de
de ellas (aspecto carbono y diez moles de agua. De igual manera
se podrían expresar estas cantidades en gramos
cuantitativo). o en litros (para los gases).
11. LEYES VOLUMÉTRICAS DE LOS CAMBIOS QUÍMICOS
Muchas de las sustancias que intervienen en una reacción
química se encuentran en estado gaseoso. Hay una
relación entre sus volúmenes, medidos en las mismas
condiciones de presión y temperatura. Este comportamiento
fue observado por el químico francés Gay-Lussac (1808) al
enunciar la LEY DE LOS VOLÚMENES DE COMBINACIÓN
Los volúmenes de todas las sustancias gaseosas que intervienen en un
cambio químico están en una relación de números enteros sencillos
N 2 ( g ) 3H 2 ( g ) 2 NH 3 ( g )
..1 ...........3 .............2V .......
V V
.1mol.....3moles.......2moles..
12. Puesto que con cada
molécula de nitrógeno
LEY DE AVOGADRO:
reaccionan tres de hidrógeno
volúmenes iguales de gases,
y se obtienen dos moléculas
medidos en las mismas
de amoníaco podemos
condiciones de presión y
deducir que en volúmenes
temperatura, contienen el
iguales de gases debe de
mismo número de moléculas
haber el mismo número de
moléculas.
Un mol de cualquier sustancia gaseosa, al contener el mismo
número de moléculas ( 6,022 10 ), ocupará el mismo volumen.
23
En condiciones normales 0ºC y 1 atm de presión, 1 mol de
cualquier gas ocupa un volumen de 22,4 L
Ecuación general de los gases:
P∙V=n∙R∙T
P presión; V volumen; n número de moles; T temperatura y R
constante de los gases= 0,082 atm∙L/(K∙mol)
14. La rapidez con que unas sustancias (reactivos) se transforman en otras
distintas (productos) se conoce como velocidad de reacción. Se expresa
en moles de reactivo que desaparecen, o se forman, por segundo.
n( moles )
vreacción
t ( s)
Factores que influyen en la velocidad de reacción
son aquellos que permiten el contacto entre las
partículas reaccionantes y facilitan los choques entre
ellas
15. Concentración: la
Grado de división:
velocidad aumenta con
aumenta la velocidad
la concentración
ya que aumenta la
superficie de contacto
de los reactivos
Temperatura y Factores
presión: la velocidad que influyen
Naturaleza de los
aumenta con la T. En en la
reactivos
general también velocidad de
aumenta con la P. reacción
Catalizadores: son
sustancias que se La luz es una fuente
añaden para aumentar de energía. No todas
la velocidad del las reacciones se ven
cambio, pero quedan afectadas por la luz
inalterados al final de
este
17. La termoquímica estudia cuantitativamente los intercambios de energía que
se generan en los procesos químicos
1º: los enlaces los reactivos han de
romperse para liberar átomos o
iones. Este proceso es
En una cambio endotérmico (necesita energía)
químico se producen
dos procesos
2º: los átomos o iones se
recombinan formando sustancias
diferentes. En este caso es
exotérmico (libera energía)
Exotérmicas: el balance total de
Las reacciones, energía es positivo y se desprende
según se libere o calor.
se consuma
energía pueden ser Endotérmicas: el balance de
energía es negativo, y es necesario
un aporte energético para que se
produzca la reacción
18. CALOR DE REACCIÓN: es la energía
desprendida o absorbida en una reacción
química. Se expresa en kJ/mol. Antes es
expresaba en kcal/mol
ECUACIÓN TERMOQUÍMICA: además de los productos y
reactivos se representa la energía que interviene y el estado en el
que se encuentra cada sustancia.
H 2 g O2 g H 2Ol 285,6
1 kJ
2 mol
19. Energía de activación: es la energía necesaria para que se inicie
una reacción química. Una vez iniciada, si es exotérmica la energía
desprendida puede ser suficiente para mantener el proceso.
21. Propiedades características de los ácidos:
• Son sustancias que poseen sabor agrio.
• Enrojecen la tintura de tornasol y decoloran la disolución de fenolftaleína.
• Reaccionan con muchos metales formando sales y desprendiendo gas
hidrógeno.
• Reaccionan con los carbonatos (mármol, piedra caliza,…) formando una
sal, dióxido de carbono y agua
Propiedades características de las bases:
• Son sustancias que poseen sabor cáustico y son suaves al tacto.
• Azulean la tintura de tornasol, enrojecida por los ácidos, y enrojecen la
disolución de fenolftaleína.
Las propiedades de los ácidos y las bases
desaparecen cuando reaccionan entres sí en las
proporciones adecuadas: reacciones de
neutralización
22. Teoría de Arrhenius de ácido y base:
Tanto los ácidos como las bases son muy solubles en agua, y se comportan
como electrolitos, es decir, conducen la corriente eléctrica, lo que nos lleva a
deducir que, al disolverse en agua, se disocian en iones positivos y negativos.
Ácido es toda sustancia
que al disolverse en
agua se disocia
liberando iones Base es toda sustancia
hidrógeno, H+; este ión que en disolución
es un átomo de acuosa se disocia
hidrógeno que ha liberando iones
perdido su electrón, que hidróxido.
es más fuertemente
atraído por el resto de la
molécula
HCl Cl H
H 2O NaOH H Na OH
2O
H 2 SO4 SO 2 H
H 2O 2 Ca(OH ) 2 H Ca 2 2OH
2O
4
23. Cuando una ácido reacciona con una base se produce su neutralización,
al unirse los iones H+ a los OH- para formar moléculas de agua.
En general en una reacción de neutralización:
ácido base sal agua
