DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE

LA NATURALEZA

FSICA Y QUIMICA

1 BACHILLERATO CIENCIAS Y

TECNOLOGA

CURSO 2012/2013 Profesor: Jos Criado Ferrndiz

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TEMA 6: las transformaciones qumicas.

0 INTRODUCCIN ............................................................................................... 3

1 LA REACCIN QUMICA ................................................................................. 3

1.1 AJUSTE DE ECUACIONES QUIMICAS ...................................................... 4

1.2 CALCULOS EN LAS REACCIONES QUIMICA.ESTEQUIOMETRIA. ...... 4

Reactivo Limitante .......................................................................................... 4

Rendimiento De Una Reaccin ....................................................................... 5

2 CLASIFICACIN DE LAS REACCIONES QUMICAS .................................. 5

2.1 EN FUNCIN DE LA TRANSFORMACIN QUE TIENE LUGAR............ 5

Reacciones De Combinacin ............................................................................ 5

Reacciones De Descomposicin ....................................................................... 7

Reacciones De Sustitucin .............................................................................. 7

2.2 EN FUNCIN DE LA PARTCULA TRANSFERIDA .................................. 8

Reacciones De Transferencia De Protones: cido-Base ................................. 8

Reacciones De Transferencia De Electrones: Oxidacin-Reduccin .............. 9

3 ENERGA DE LAS REACCIONES QUMICAS ............................................. 10

3.1 LA REACCIN QUMICA Y LA ENERGA. CALOR DE REACCIN ..... 10

Entalpa De Reaccin .................................................................................... 11

Cmo Se Producen Las Reacciones Qumicas ............................................. 12

4 VELOCIDAD DE REACCIN ......................................................................... 13

4.1 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCIN ...... 14

Naturaleza De Los Reactivos ........................................................................ 14

Concentracin De Los Reactivos ................................................................... 14

Superficie De Contacto .................................................................................. 15

Temperatura .................................................................................................. 15

Catalizadores ................................................................................................. 15

5 QUMICA INDUSTRIAL ................................................................................. 16

1 BACH C-T TEMA 6: LAS TRANSFORMACIONES QUMICAS

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5.1 IMPLICACIONES DE LA QUMICA INDUSTRIAL .................................. 16

6 REACCIONES QUMICAS DE INTERS ...................................................... 17

6.1 REACCIONES DE COMBUSTIN.............................................................. 17

6.2 OBTENCIN INDUSTRIAL DEL AMONACO ......................................... 17

6.3 FABRICACIN DEL CIDO SULFRICO ................................................ 17

6.4 FERMENTACIN ALCOHLICA: OBTENCIN DE ETANOL ............... 18

7 EL PAPEL DE LA QUMICA EN LA CONSTRUCCIN DE UN FUTURO

SOSTENIBLE....................................................................................................................... 19

IES CARMEN PANTION. PRIEGO DE CORDOBA

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0 INTRODUCCIN

Los procesos qumicos estn ocurriendo constantemente a nuestro alrededor, y

muchas veces no nos percatamos de ello. La vida se mantiene gracias a complicadas

reacciones qumicas en las que ciertas sustancias que se encuentran en los alimentos son

transformadas en otras sustancias nuevas que el organismo es capaz de asimilar.

Muchas especies del mundo vegetal y animal usan la qumica para defenderse, para

matar a sus presas o para construir delicadas estructuras de increble solidez. Las

reacciones qumicas tambin intervienen en numerosos procesos industriales, creando

productos, materiales o medicamentos que mejoran nuestra calidad de vida.

Las reacciones qumicas se producen unas veces con absorcin de energa

(endotrmicas), como sucede cuando se forma un rbol, y otras desprendiendo energa

(exotrmicas), por ejemplo si ese mismo rbol se quemara. En todos los casos, las

cantidades que se ponen en juego estn sujetas a unas leyes estrictas, que ya estudiamos

en la UNIDAD 1 (la ley de Lavoisier, la de Proust, la de Dalton, la de Gay-Lussac, etc.) y

que debemos saber aplicar.

1 LA REACCIN QUMICA

En muchos cambios las sustancias no pierden su identidad, es decir conservan sus

propiedades, a estos cambios se les denominan procesos o cambios fsicos. Ahora bien, si

se alteran las propiedades o cambia la naturaleza de las sustancias el proceso se denomina

reaccin qumica.

Una reaccin qumica es un proceso en el que una o ms sustancias (reactivos) se

transforman en otra u otras de distinta naturaleza (productos).

En una reaccin qumica, los tomos que conformaban los reactivos son exactamente

los mismos que constituyen los productos, pero reorganizados o reagrupados de distinta

manera.

Las reacciones qumicas se representan de forma simblica mediante ecuaciones

qumicas: dos miembros separados por una flecha que indica el sentido en el que transcurre

la reaccin.

A + B C + D Reactivos Productos

Por ejemplo, C + O2 CO2 .

En una reaccin qumica tambin se ha de representar el estado fsico en que se

encuentran las sustancias, segn las condiciones de presin y temperatura de trabajo. As,

1 BACH C-T TEMA 6: LAS TRANSFORMACIONES QUMICAS

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si se trata de un gas, se escribe (g); si es un lquido, (l); para los slidos, ( s ); y ( aq), que

significa acuoso, cuando las sustancias estn disueltas en agua. La ecuacin del ejemplo

anterior se representara de esta forma:

C (s) + O2 (g) CO2 (g)

1.1 AJUSTE DE ECUACIONES QUIMICAS

En toda reaccin qumica se ha de cumplir la ley de conservacin de la masa de

Lavoisier, es decir, debe haber el mismo nmero de tomos de cada elemento en los

reactivos y en los productos. Pueden emplearse tanto coeficientes enteros como

fraccionarios, ya que estos ltimos pueden ser sustituidos por enteros si todos se reducen

a comn denominador.

1.2 CALCULOS EN LAS REACCIONES

QUIMICA.ESTEQUIOMETRIA.

En cualquier proceso de formacin de un determinado producto, es fundamental

averiguar qu cantidad de este se puede obtener a partir de unas determinadas cantidades

de materia prima. Para ello, es preciso conocer a fondo la reaccin qumica en cuestin.

Reactivo Limitante

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Como sabemos de las leyes ponderales y podemos deducir de la ecuacin ajustada,

las relaciones que intervienen en una reaccin qumica son fijas. Por tanto, qu ocurrir

si mezclamos cantidades aleatorias de reactivos? Lo ms probable es que uno de ellos est

en exceso, o lo que es lo mismo, el otro reactivo limitar la cantidad de producto que se

obtenga; se trata del reactivo limitante. Los clculos estequiomtricos siempre se

realizarn con l.

Algunos reactivos no se encuentran puros al cien por cien. Para trabajar con ellos,

necesitamos disponer de un dato adicional: la riqueza (r) o tanto por ciento de sustancia

pura que contienen. As, por ejemplo, si tenemos una muestra de galena cuya riqueza en

sulfuro de plomo(II) es del 70 %, hemos de considerar que por cada 100 g de mineral (galena)

solo 70 g corresponden a sulfuro de plomo(II) puro.

Rendimiento De Una Reaccin

Por lo general, cuando en la prctica se lleva a cabo una reaccin qumica, se obtiene

menor cantidad de producto de lo que tericamente cabra esperar.

Se denomina rendimiento la relac in existente entre la masa de producto obtenido

y la masa de producto terico. Suele venir expresado en tanto por ciento.

2 CLASIFICACIN DE LAS REACCIONES QUMICAS

2.1 EN FUNCIN DE LA TRANSFORMACIN QUE TIENE LUGAR

Reacciones De Combinacin

Son aquellas en las que dos o ms elementos o sustancias forman un nico

compuesto. Algunos ejemplos son:

Dentro de este tipo de reacciones tienen particular inters las llamadas reacciones

de formacin; en ellas, se forma un compuesto a partir de sus elementos en estado natural:

1 BACH C-T TEMA 6: LAS TRANSFORMACIONES QUMICAS

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Reacciones De Descomposicin

Son aquellas en las que, a partir de un nico compuesto, se obtienen dos o ms

sustancias menores (ya sean elementos o compuestos).

Cuando el carbonato de cobre(ll), CuCO3, un slido verde, se calienta, se descompone

en xido de cobre(ll), CuO, de color negro, y dixido de carbono, CO2.

Otro ejemplo lo proporciona la fermentacin alcohlica, por la que la glucosa o

azcar de la uva produce el alcohol etlico presente en el vino:

Reacciones De Sustitucin

Pueden ser de dos tipos:

Reacciones de sustitucin simple. Un elemento desplaza a otro de un

compuesto. Por ejemplo, el cinc desplaza al hidr