ECUACIONES QUÍMICAS

Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas:

El mármol está formado fundamentalmente por carbonato de calcio,  CaCO3 , que por acción del calor se descompone dando óxido de calcio, CaO y desprendiendo dióxido de carbono, CO2

Ecuación química: CaCO₃ (s)  ®  CaO (s) + CO₂ (g)

Vemos que, los átomos se reorganizan formando compuestos diferentes.

Pero en la siguiente ecuación:  Cl2 + H2  ®  HCl

La ecuación no está "ajustada" por que no hay el mismo número de átomos al principio que al final.

Tenemos que igualar el  número de átomos de cada elemento en ambos miembros:

 

Para ajustar utilizamos coeficientes estequiométricos delante de las fórmulas para indicar el número de átomos que intervienen.

• Reacción de formación del agua: 

2 H2 + O2 ®  2 H2O

• Reacción de formación del amoníaco, NH3:

N2 + 3 H2 ® 2 NH3

• Reacción de combustión del metano CH4 :

CH4 + 2 O2 ®  CO2 + 2 H2O

Para ajustar una ecuación:

- Conviene ajustar primero los átomos de los elementos que aparecen solo en un reactivo y solo en un producto.

- Los átomos de los elementos que están libres se ajustarán en último lugar.

Ajusta las siguientes ecuaciones:

C + O₂ ® CO

HCl + Zn ® ZnCl₂ + H₂

H₂S + KOH ® K₂S + H₂O

PbO + C ®  CO₂ + Pb

KClO₃  ® KCl + O₂

C₄H_{10  + O2} ® CO₂ + H₂O

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Página 104: ejercicio 1

EL MOL Y LA MASA MOLAR. UNIDADES DE LABORATORIO

La materia está formada por átomos y por moléculas.

Pero trabajar con átomos y con moléculas es complicado ya que habría que manejar cantidades enormes para medir la cantidad de sustancia. Por eso en química utilizamos como unidad de cantidad de sustancia el mol

Mol: Cantidad de sustancia que contiene un número de partículas igual a  6,02.10<sup>23 

Esta cifra se conoce como  "Número de Avogadro", NA</sup>

• Por ejemplo, para átomos de un elemento:

1 par de átomos de hierro = 2 átomos de hierro

1 docena de átomos de hierro = 12 átomos de hierro

1 mol de átomos de hierro =   6,02.10²³ átomos de hierro

• Para moléculas de un compuesto:

1 par de moléculas de agua = 2 moléculas de agua

1 docena de moléculas de agua = 12 moléculas de agua

1 mol de moléculas de agua = 6,02.10²³  moléculas de agua

1. ¿A cuántos átomos corresponden 5 moles de plata?

2. ¿A cuántas moléculas corresponden 12 moles de amoníaco?

3. ¿Cuántos moles de átomos son 5. 10²⁵ átomos de cobre?

La masa molar es la masa en gramos de un mol de átomos o de moléculas. Se simboliza por M y se expresa en g/mol.

Recordad que en el sistema periódico se indica junto al símbolo de cada elemento químico su masa.

 Normalmente, tomamos el valor redondeado.

1. Determina las masas molares de las siguientes sustancias: CO2 ; NH3 ; H2SO4 ; Ca(OH)2.

2. Si la masa molar del aluminio es 27 g/mol, ¿cuántos moles habrá en una barra de aluminio que pesa 550g? ¿A cuántos átomos de aluminio corresponden esos moles?

3. El ácido acetilsalicílico es un compuesto de fórmula química C9H8O4? Determina su masa molar. ¿Cuántos moles de ácido acetilsalicílico están contenidos en 1 gramo de este compuesto?

4. Calcula la masa molar del agua. Averigua cuántos moles y cuántas moléculas de agua están contenidas en un vaso que contiene 200 g de agua.

5. Un clip de hierro pesa aproximadamente 5 mg. ¿Cuántos átomos de hierro forman ese clip?

ACTIVIDADES DE ÁCIDOS Y BASES

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REACCIONES DE ÁCIDOS Y BASES

Ácidos y bases son sustancias que tienen las siguientes propiedades:

ÁCIDOS	BASES
Tienen sabor ácido Son solubles en agua Son corrosivos Desprenden hidrógeno cuando reaccionan con metales Se neutralizan con las bases Tiñen de rojo el papel indicador de tornasol	Tienen sabor amargo Son solubles en agua Son corrosivas Disuelven las grasas Se neutralizan con los ácidos Tiñen de azul el papel indicador de tornasol

Son ejemplos de ácidos:

Son ejemplos de bases:

Para saber si una sustancia es ácida o básica (alcalina), se utilizan indicadores : compuestos que presentan diferente color cuando reaccionan con un ácido o con una base:

Para determinar la fortaleza del ácido o de la base se usa una escala de pH:

Identifica el carácter ácido o básico de las siguientes sustancias. Aproximadamente, ¿qué valor de pH corresponde a cada una de ellas?:

1. Café    2. Dentífrico   3. Pulpa de tomate   4. Kiwi   5. Agua 

  6. Leche  7. Amoníaco

Cuando reacciona un ácido y una base se produce una reacción de neutralización, en la que se produce agua y se anulan las propiedades de ambos:

                                                    Ácido + base  agua + sal

HCl + NaOH ® NaCl + H₂O

La neutralización se produce porque:

- Las bases son sustancias que al disolverse en agua produce iones  OH^-

- Los ácidos son sustancias que al disolverse en agua producen iones H⁺

A partir de la definición de ácido y base, justifica la formación de la sal y del agua en la reacción de neutralización anterior.

Completa las siguientes reacciones de neutralización:

HBr + KOH ®

HNO3 + NaOH  ®

HCl + LiOH ®

También se pueden usar indicadores líquidos como la fenolftaleina.

Añade una gota de fenolftaleina a una disolución de NaOH y a otra de HCl. ¿Qué color presenta en medio ácido? ¿Qué color presenta en medio básico?

Lentamente y con cuidado, vierte gota a gota la disolución de ácido clorhídrico sobre la de hidróxido de sodio. ¿Qué sucede? ¿Qué fenómeno se ha producido?

TRABAJO VOLUNTARIO:

Elabora un pequeño informe sobre el fenómeno de la lluvia ácida:

- en qué consiste

- cuáles son sus causas

- qué efectos tiene

- cómo se puede evitar

ACTIVIDADES SOBRE TRANSFORMACIONES QUÍMICAS

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      Ejercicios: 4 - 5 - 6

PÁGINA 89:

     Ejercicios:  2- 3- 5- 6- 7- 8

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      Ejercicios: 1- 2 - 5 - 6- 7

ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS

Toda reacción química supone un intercambio de energía. Esta energía puede ser de diferentes tipos. Por ejemplo:

Luminosa

Sonora

Eléctrica

Térmica

Toda reacción química transcurre siempre intercambiando energía en forma de calor. Según cómo se intercambia el calor distinguimos:

• De los procesos siguientes, ¿cuál crees que es endotérmico y cuál crees que es exotérmico?:

- Una vela encendida

- Descomposición de una proteína

- La fotosíntesis

- Combustión de la gasolina

La rotura de enlaces en los reactivos absorbe energía y la formación de enlaces en los productos la desprende. La diferencia entre energía absorbida y desprendida es el calor de la reacción:

Reacción endotérmica:  R + Q ® P

Reacción exotérmica: R ® Q + P

La energía intercambiada por una reacción química que transcurre a presión constante (presión atmosférica) recibe el nombre de variación de entalpía de la reacción. Se representa por DH y se mide en Joule.

Reacción endotérmica:  R ® P    DH  > 0

Reacción exotérmica: R ®  P   DH  < 0

Aquí tienes los diagramas de entalpía correspondientes a una reacción exotérmica y a una reacción endotérmica. Trata de justificarlos:

EXPERIMENTAMOS

¿Cómo determinarías en el laboratorio sí la reacción entre el bicarbonato sódico y el vinagre es endotérmica o exotérmica? Piensa:

- material que necesitas

- qué procedimiento vas a seguir

Escribe la ecuación correspondiente a esta reacción  química que se ha producido indicando:

- reactivos, productos y sus estados de agregación
- carácter endotérmico o exotérmico de la reacción. 

LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA

El establecimiento de la Ley de Lavosier, a finales del siglo XVIII, fue una revolución en la en la historia de la Química. De hecho, supuso el nacimiento de la Química moderna y el abandono de su predecesora, la alquimia. Por ello a su autor, el fráncés Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) se le conoce como el padre de la Química. 

La ley de Lavoisier hizo posible la aparición de la ecuación química, la cual se sustenta en dos pilares:
- La ley de Lavoisier 
- La formulación moderna de los compuestos químicos, cuyos principios sistemáticos se deben a un conjunto de notables químicos, entre los cuales también destaca Lavoisier.

"En una reacción química, la masa total de las sustancias que reaccionan es igual a la masa total de los productos que se obtienen"

• Para quemar 12 g de carbono C,  hacen falta 32 g de gas oxígeno, O2 . ¿Qué cantidad de dióxido de carbono, CO2 se formára? Escribe la reacción química. 
• Al echar  ácido clorhídrico (HCl), líquido,  a una lámina de aluminio (Al), se desprende gas hidrógeno (H2) y se forma un compuesto de color negro llamado cloruro de aluminio (AlCl3). Si echamos 109,5 g de ácido clorhídrico sobre 27 g de aluminio y se forman 129,5 g de cloruro de aluminio, ¿qué cantidad de hidrógeno se desprenderá?

PROPUESTA DE TRABAJO: 

Elabora un vídeo con una breve biografía de Lavoisier y sus principales contribuciones a la ciencia.