PIENSA Y REACCIONA

 

BIENVENIDOS

Marie Curie: “En la vida no existe nada que temer, solo cosas que comprender”.

Queridos estudiantes, este blog tiene como objetivo que encuentre herramientas que puedan ayudar en su proceso de aprendizaje y pueda aclarar dudas que tal vez le queden sobre algún tema.

Recuerde ver los vídeos propuestos y realizar las actividades de refuerzo... 

Benjamin Franklin: “Vivir es enfrentar un problema tras otro. La forma en que lo encaras hace la diferencia”.

REACCIONES QUÍMICAS

META DE COMPRENSIÓN:

Los estudiantes comprenderán la relación entre reacciones químicas y conservación de la materia a partir de ejercicios sencillos que le permitan predecir los posibles productos e interpretar situaciones propias de su entorno.

Para iniciar este capitulo de las reacciones químicas vamos a recordar pequeños conceptos que necesitamos manejar para entender las reacciones químicas

Cambios físicos y químicos 

Si observas a tu alrededor te darás cuenta de los efectos que algunos procesos o fenómenos ejercen sobre la naturaleza de las sustancias. Verás que en algunos de estos procesos las sustancias no cambian su composición; son los llamados cambios físicos. En otros casos, la naturaleza de las sustancias sí cambia, transformándose en otras distintas; son los denominados cambios químicos.

A continuación encuentras algunos ejemplos de cambios físicos

y algunos ejemplos de cambios químicos

Reacciones Químicas
Una reacción química es un cambio químico en el que una o más sustancias se transforman en otra u otras diferentes.
Las sustancias iniciales se llaman reactivos, porque son las que reaccionan, y las sustancias finales se llaman productos, por ser las que se obtienen. Una reacción química lleva asociada una reorganización de los átomos de los reactivos para formar los productos.

A continuación podemos observar algunos hechos que nos permiten evidenciar una reacción química

En una reacción química se debe tener en cuenta que estas deben cumplir las siguientes leyes:




Ley de conservación de la masa:

Antoine Laurent de Lavoisier calcinó estaño en un recipiente cerrado y observó la reacción de formación de un sólido blanco de óxido de estaño. Lavoisier comprobó que la masa total permanecía invariable. Esta experiencia y otras similares sirvieron a Lavoisier para enunciar su ley:

La ley de la conservación de la masa establece que en toda reacción química la masa de las sustancias que reaccionan es igual a la masa de las sustancias que se forman.







Ley de las proporciones definidas: 


Después de que Lavoisier enunciara su ley, el químico francés Joseph Louis Proust dedujo la ley que relaciona las masas de los elementos que forman un compuesto.

 A partir de estos resultados Proust enunció la siguiente ley:

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS


1. Reacciones de oxidación combustión:

2. Reacciones de sustitución:

3. Reacciones de síntesis o adición:

4. Reacciones de descomposición:

ECUACIONES QUÍMICAS

Una reacción química es cualquier proceso en el que, por lo menos, los átomos, las moléculas o los iones de una sustancia se transforman en átomos, moléculas o iones de otra sustancia química distinta. Las reacciones químicas se escriben de forma simplificada mediante ecuaciones químicas.

En las reacciones químicas se cumple la ley de conservación de la masa, teniendo lugar una reordenación de los átomos, pero no su creación ni su destrucción. El reordenamiento de los átomos en la molécula da lugar a una sustancia distinta.

Las sustancias que se transforman o modifican en una reacción se llaman reaccionantes, reactivos o reactantes. Las sustancias nuevas que se originan en una reacción química se llaman productos.

Una de las reacciones químicas más usuales es la combustión del gas natural (mezcla de sustancias donde el metano, CH4, es el compuesto principal), cuya ecuación es:

Ajuste de las ecuaciones químicas

Para ajustar una ecuación química hay que seguir el orden siguiente:

1. Primero se ajustan los átomos de los metales, teniendo prioridad los más pesados.

2. A continuación se ajustan los no metales, teniendo también prioridad los más pesados.

3. Se revisa, si es necesario, el ajuste de los metales.

4. Se comprueba el ajuste contando los átomos de hidrógeno y de oxígeno que intervienen.

Por ejemplo, para ajustar la reacción:

siguiendo el orden indicado:

• Se empieza por el metal Ba, que es el más pesado. Como en ambos miembros hay un átomo de bario, no es necesario ajustarlo. Se sigue por el otro metal, el Na.
  Dado que en el miembro de la izquierda hay dos átomos de Na debemos poner un 2 delante del NaCl de la derecha, quedando:
  BaCl2 + Na2SO4 ® 2 NaCl + BaSO4
• Se siguen ajustando los no metales: cloro y azufre. Como ambos ya están ajustados y en ambos miembros existe igual número de átomos de oxígeno, se puede considerar que la reacción ya está completamente ajustada.

BALANCEO POR TANTEO

Después de observar el vídeo te invito que ingreses a los siguientes enlaces y realiza las actividades propuestas, toma un pantallazo de tus resultados y envía al correo quimicamarisol.78@gmail.com

1. https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-reactions-stoichiome/balancing-chemical-equations/e/balancing_chemical_equations

2. https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-chemical-equations/latest/balancing-chemical-equations_es.html

3. https://www.cerebriti.com/juegos-de-ciencias/balanceo-de-ecuaciones

BALANCEO POR OXIDO-REDUCCIÓN

Las reacciones de óxido-reducción, son reacciones químicas importantes que están presentes en nuestro entorno. La mayoría de ellas nos sirven para generar energía. Todas las reacciones de combustión son de óxido reducción. Este tipo de reacciones se efectúan, Todas las reacciones de combustión son de óxido reducción. Este tipo de reacciones se efectúan, cuando se quema la gasolina al accionar el motor de un automóvil, en la incineración de residuos sólidos, farmaceúticos y hospitalarios; así como, en la descomposición de sustancias orgánicas de los tiraderos a cielo abierto, los cuales generan metano que al estar en contacto con el oxígeno de la atmósfera se produce la combustión.

Otras reacciones reacciones comunes comunes de óxido -reducción reducción se presentan en el proceso de producción de energía eléctrica con baterías y en la utilización de blanqueadores para desmanchar las prendas.

La disciplina que estudia las leyes que rige los procesos redox y su relación con la producción de la energía se llama la 

Se dice que un elemento que pierde electrones se óxida y aquel elemento que gana electrones se reduce. El elemento que se reduce también es llamado agente oxidante y el elemento que se oxida agente reductor. A continuación se presenta una tabla que resume estos conceptos:

MÉTODO DE CAMBIO DEL NÚMERO DE OXIDACIÓN 

Para iniciar el balanceo por óxido reducción se debe tener en cuenta los siguientes pasos para que a final cumplamos con la ley de la conservación de la materia igualando la cantidad de átomos que están presentes en una reacción química.

1. Escribir la ecuación de la reacción. 

2. Asignar el número de oxidación a los átomos en ambos lados de la ecuación (aplicar la reglas de asignación del número de oxidación). 

3. Identificar los átomos que se oxidan y los que se reducen. 

4. Colocar el número de electrones cedidos o ganados por cada átomo. 

5. Intercambiar los números de electrones (los electrones ganados deben ser igual a los electrones perdidos). El número de electrones ganados se coloca como coeficiente del elemento que pierde electrones. El número de electrones perdidos se coloca como coeficiente del elemento que gana electrones. 

6. Igualar la cantidad de átomos en ambos miembros de la ecuación. 

7. Balancear por tanteo los elementos que no varían su número de oxidación.

Para entender paso a paso te invito a tener en cuenta los siguientes aspectos:

Entonces cuando vaya a balancear una ecuación por óxido reducción debo tener en cuenta:

En paginas encontraras una actividad para que demuestres que tanto aprendiste de balanceo... vamos campeón, anímate!!!!

CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS

Antes de iniciar te invito a que realices la siguiente lectura....

Lee con atención….

 La estequiometria en la industria de los alimentos

Dadas las leyes que rigen nuestro universo, específicamente la ley de la conservación de la materia que acabamos de analizar en el tema anterior es necesario conocer la cantidad de reactivos que son necesarios para conseguir la cantidad deseada de productos, por lo que un buen uso de la estequiometria es primordial en los procesos en los que se desarrollan reacciones químicas. Para la química en alimentos, y básicamente en toda la industria que tenga contacto con la química, se necesita del balance de masas (estequiometria) y el encargado de ese trabajo es el gerente de producción. De esta manera, se optimizan las reacciones, y los gastos para tener productos de calidad. En una industria como la de los alimentos la estequiometria se usa diariamente, lo que nos deja simplemente con una gran responsabilidad, el hecho no sólo de manejar la estequiometria si no al mismo tiempo entenderla y saber su finalidad. La síntesis orgánica es una de las ramas en la que más se utiliza la estequiometria, debemos de estar conscientes que un error en esa industria conlleva perdidas (tiempo y/o dinero) y accidentes para los que allí trabajan. Dentro de la investigación y el desarrollo de productos nuevos, la estequiometria juega un rol importante, ya que nos indica fielmente el costo y la ganancia a la que nos llevaría la comercialización de dicho producto, lo cual es un principio básico en cualquier industria.

vamos, te quedo clara la lectura... tienes un nuevo RETO... 

contesta en tu cuaderno las siguientes preguntas:

1.- ¿Qué nos dice la ley de la conservación de la masa? 

2.- ¿Qué quieren decirnos cuando nos mencionan que por medio de la estequiometría se optimizan las reacciones y los gastos? 

3.- ¿Qué son los procesos de síntesis orgánica? 

4.- ¿Cómo ayuda la estequiometría al desarrollo de productos nuevos?

A los químicos les interesa conocer la masa de reactivos que necesitan para obtener una cantidad de producto determinada en una reacción química, o la cantidad de producto que pueden obtener a partir de una determinada cantidad de reactivos. Los cálculos que hay que hacer para resolver estas cuestiones se llaman cálculos estequiométricos.

Para realizar los cálculos estequiométricos es necesario disponer de la ecuación química ajustada de la reacción. Entonces podemos conocer la cantidad de moléculas de un producto que se puede obtener a partir de una cierta cantidad de moléculas de los reactivos. Por ejemplo, con 2 moléculas de hidrógeno (H₂) y 1 molécula de oxígeno (O₂) se pueden obtener 2 moléculas de agua (H₂O). Si sabemos la masa de cada molécula sabemos también la relación entre las masas de reactivos y productos en la reacción. Estas masas si que las conocemos. Se llaman masas moleculares, y se calculan sumando las masas de los átomos que componen las moléculas, las masas atómicas. Estas las encontrarás en cualquier tabla periódica expresada en u (unidades de masa atómica). Pero como puedes imaginar son masas muy pequeñas, del orden de los 10-24 g. Por eso los químicos han definido una nueva unidad para medir el número de partículas (átomos o moléculas), a la que han llamado mol y que se define así:

Un mol de una sustancia es una cantidad equivalente a la que representa su masa atómica en umas expresada en gramos. En un mol de una sustancia hay 6,022 . 1023 partículas (átomos, moléculas, iones...)

Así, la relación en moles de moléculas en nuestra reacción entre el hidrógeno y el oxígeno también viene dada por los coeficientes estequiométricos, de manera que también la podemos leer como:

Así, la relación en moles de moléculas en nuestra reacción entre el hidrógeno y el oxígeno también viene dada por los coeficientes estequiométricos, de manera que también la podemos leer como:

" 2 moles de moléculas de hidrógeno reaccionan con 1 mol de moléculas de oxígeno para dar 2 moles de moléculas de agua"o, sabiendo que las masas atómicas del hidrógeno y del oxígeno son:

M (H) = 1 u       M(O) = 16 u

y que por lo tanto las masas moleculares del gas hidrógeno, del gas oxígeno y del agua son:

M (H₂) = 2 . M (H) = 2 . 1 u = 2 u

M (O₂) = 2 . M (O) = 2 . 16 u = 32 u
M (H₂O) = 2 . M (H) + 1 . M (O) = 2 . 2 u + 1 . 16 u = 18 u

de manera que la masa de 1 mol de cada sustancia será:

M (H₂) = 2 g/mol

M (O₂) = 32 g/mol

M (H₂O) = 18 g/mol

podemos leer la ecuación química ajustada de la reacción como:
" 4 g de hidrógeno reaccionan con 32 g de oxígeno para dar 36 g de agua". Observa que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos, como tenía que ser (ley de Lavoisier).

Ahora, te invito a ver el siguiente vídeo que te ayudará a comprender mejor.

Bueno, ahora vamos a realizar unos ejercicios de cálculos estequimétricos, los encuentras en la parte superior al lado derecho de la pantalla, animo, la práctica hace al maestro.