Esta semana les dejo un texto para leer sobre ecuaciones y reacciones químicas.
Léanlo con detenimiento. Es importante que quede claro para poder encarar esta parte del año.
Cualquier duda que les surja me pueden escribir un mail o lo charlamos por hangouts.
Buena Semana!
Reacciones químicas y ecuaciones químicas
Una vez que se han estudiado
las masas de los átomos y de las moléculas, analizaremos lo que les sucede en
una reacción química, un proceso en el que una sustancia (o
sustancias) cambia para formar una o más sustancias nuevas. Con objeto
de comunicarse entre sí con respecto a las reacciones químicas, los químicos
han desarrollado una forma estándar para representarlas por medio de ecuaciones
químicas. Una ecuación química utiliza símbolos químicos para mostrar que sucede durante una reacción química. En esta sección
estudiaremos cómo escribir y balancear las ecuaciones químicas.
Escritura de las ecuaciones químicas
Considere lo que sucede
cuando el hidrógeno gaseoso (H2) se quema en presencia de aire (que contiene
oxígeno, O2) para formar agua (H2O). Esta reacción se representa mediante la
ecuación química:
H2 + O2 à H2O
donde el signo “más” significa
“reacciona con” y la flecha significa “produce”. Así, esta expresión simbólica
se lee: “El hidrógeno molecular reacciona con el oxígeno molecular
para producir agua”. Se
supone que la reacción sigue la dirección de izquierda a derecha
como lo indica la flecha.
Sin embargo, la ecuación no
está completa, ya que del lado izquierdo de la flecha hay el doble de átomos de
oxígeno (dos) que los que hay del lado derecho (uno).
Para estar de acuerdo con la
ley de la conservación de la materia debe haber el mismo número de cada tipo de
átomos en ambos lados de la flecha, es decir, debe haber tantos
átomos al finalizar la
reacción como los que había antes de que se iniciara. Podemos balancear la ecuación
colocando el coeficiente adecuado (en este caso 2) antes del
H2 y del H2O:
2 H2 + O2 à 2 H2O
Esta ecuación química
balanceada muestra que “dos moléculas de hidrógeno se combinan o reaccionan con
una molécula de oxígeno para formar dos moléculas de agua”.
Debido a que la relación del número de
moléculas es igual a la relación del número de moles, la ecuación también puede
leerse como “2 moles de moléculas de hidrógeno
reaccionan con 1 mol de
moléculas de oxígeno para producir 2 moles de moléculas de
agua”. Se conoce la masa de
un mol de cada sustancia, por lo que la ecuación se puede interpretar como
“4.04 g de H2 reaccionan con 32.00 g de O2 para formar
36.04 g de
H2O”.
En la ecuación se hace
referencia al H2 y al O2 como reactivos, que son las
sustancias iniciales en una reacción química. El agua es el producto, es decir, la
sustancia
formada como resultado de
una reacción química. Una ecuación química es, entonces, la descripción
abreviada que un químico hace de una reacción química. Por convenio, en
una ecuación química los
reactivos se escriben a la izquierda y los productos a la derecha de la flecha:
Para proporcionar
información adicional, con frecuencia los químicos indican el estado
físico de los reactivos y
productos por medio de las letras g, l y s para los estados gaseoso, líquido y
sólido, respectivamente. Por ejemplo,
2 CO(g) + O2(g) à 2 CO2(g)
2 HgO(s) à 2 Hg(l) + O2(g)
Balanceo de
ecuaciones químicas
Suponga que deseamos
escribir una ecuación para explicar una reacción química que acabamos de
realizar en el laboratorio. ¿Cómo se procede? Puesto que conocemos los
reactivos, podemos escribir
sus fórmulas químicas. Es más difícil establecer la identidad de los productos.
Con frecuencia es posible predecir el o los productos de reacciones
sencillas. En reacciones más
complicadas en las que hay tres o más productos, los químicos necesitarán otras
pruebas para establecer la presencia de compuestos específicos.
Una vez que hemos identificado
los reactivos y productos y que se han escrito sus
fórmulas correctas, los
situamos según la secuencia convencional: los reactivos a la izquierda,
separados por una flecha de los productos, que se colocan del lado derecho. Es
muy probable que la ecuación
que se ha escrito en este momento esté sin balancear, es decir, que el número
de cada tipo de átomos sea diferente en ambos lados de la flecha.
En general, el balanceo de
una ecuación química lo lleva a cabo mediante los siguientes
pasos:
1.- Se identifican todos los
reactivos y productos, y se escriben sus fórmulas correctas del lado izquierdo
y derecho de la ecuación, respectivamente.
2. -El balanceo de la
ecuación se inicia probando diferentes coeficientes para igualar el número de
átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación. Podemos cambiar
los coeficientes (los
números que preceden a las fórmulas), pero no los subíndices (los números que
forman parte de las fórmulas). Si cambiamos los subíndices, cambiamos
la identidad de la
sustancia. Por ejemplo, 2 NO2 significa “dos moléculas de dióxido de
nitrógeno”, pero si se duplican los subíndices se tendrá N2O4,
fórmula del tetróxido de dinitrógeno, es decir, un compuesto totalmente
distinto.
3.- Primero se buscan los
elementos que aparecen una sola vez en cada lado de la ecuación y con igual
número de átomos: las fórmulas que contengan estos elementos deben
tener el mismo coeficiente.
Por lo tanto, no es necesario ajustar los coeficientes de dichos elementos en
este momento. A continuación, se buscan los elementos que aparecen sólo una vez
en cada lado de la ecuación, pero con diferente número de átomos.
Se balancean estos
elementos. Por último, se balancean los elementos que aparecen en dos o más
fórmulas del mismo lado de la ecuación.
4.- Se verifica la ecuación balanceada para asegurarse de que hay el
mismo número total de cada tipo de átomos en ambos lados de la ecuación.